Bulletin du Laboratoire d'essais mécaniques, physiques, chimiques et de machines du Conservatoire National des Arts et Métiers

- - BULLETIN
  - DU LABORATOIRE D’ESSAIS MÉCANIQUES, PHYSIQUES, CHIMIQUES ET DE MACHINES DU CONSERVATOIRE NATIONAL DES ARTS ET MÉTIERS
  - 2
  - 0
  - ESSAIS
  - SUR LE PLATRE
  - PAR
  - E. LEDUC
  - Chef de la Section des Matériaux de Construction au Laboratoire d’Essais du Conservatoire des Arts et Métiers,
  - et Maurice PELLET
  - Ingénieur-Agronome
  - PA RIS
  - LIBRAIRIE POLYTECHNIQUE CIL BERANGER, ÉDITEUR
  - Successeur de BAUDRY & Cie
  - U), RUE DES SAINTS - PÈRES, 15
  - NEME MAISON A LIÈGE, 2 I , RUE DE LA RÉGENCE
  - 1907
  - Tons droits reserves
- Page de titre n.n. - vue 1/32
- p.n.n. - vue 2/32
- - ESSAIS
  - SUR LE PLATRE
  - PAR
  - E. LEDUC
  - Chef de la Section des Matériaux de Construction au Laboratoire d’essais du Conservatoire des Arts et Métiers.
  - et Maurice PELLET
  - Ingénieur-Agronome
- p.1 - vue 3/32
- p.2 - vue 4/32
- - BULLETIN N° 11.
  - (1907-1908)
  - 1907.
  - ESSAIS
  - SUR LE PLATREC)
  - PAR
  - E. LEDUC
  - Chef de la Section des Matériaux de Construction au Laboratoire d’essais du Conservatoire des Arts et Métiers.
  - et Maurice PELLET Ingénieur-Agronome
  - I
  - Comme nous l’écrivions, il y a déjà quelque temps (2), la nature a largement distribué le gypse en France, principalement dans la région parisienne, alors qu'elle en a peu ou point doté les pays du Nord. Ceci explique pourquoi la France était la seule nation exposant à Liège du gypse ou des produits fabriqués avec ce corps, la Belgique consommant des quantités considérables de plâtre français.
  - Cette exportation est intéressante à considérer et à mettre en parallèle avec le développement technique de l’industrie de cette matière qui est à peu près nul. Il est digne de remarque que la fabrication du plâtre, à part quelques essais industriels tentés en France par MM. Polliet et Chausson, Périn, Tâté, esl actuellement ce qu’elle était il y a cent ans, sauf que la houille a remplacé le bois dans nombre d’usines et le moteur à vapeur le cheval, quoiqu’on trouve encore des usines où la meule du broyeur, courant sur la piste perforée, est mue à l’aide d’un manège animal.
  - Les études scientifiques elles-mêmes, ont à peine ébauché la technologie du plâtre.
  - Que sait-on en effet de plus sur le plâtre qu’on ne connaissait au temps où les
  - Le Laboratoire d’Essais ne prend pas la responsabilité des opinions, scientifiques et techniques soutenues par les Collaborateurs du Bulletin.
  - (1) C’est à la demande d’un certain nombre de fabricants de plâtre, que nous avons cru devoir publier cette note, car ces essais ne représentent que le début d’un travail généra 1 sur le plâtre ; aussi nous prions les lecteurs de l’accepter comme tel.
  - (2) Revue des matériaux de construction et de travaux publics, janvier 1906.
  - 3
- p.3 - vue 5/32
- - 4
  - ESSAIS SUR LE PLATRE
  - Egyptiens s’en servaient pour la construction de leurs monuments ? Quoi de changé depuis le temps où Théophraste écrivait qu’on doit battre le plâtre cuit sur une aire, pratique qui existe encore dans les petites plâtrières ? Quoi de changé depuis l'époque (1776) où Ferroussat du Castillon pouvait écrire, comme le rappelle M. Cloez :
  - « Je vois avec étonnement les fours ouverts à la discrétion de tous les vents qui tourbillonnent, tourmentent le feu et empêchent l’action. Dans la forme négligée de leur construction, un hangar tout petit, tout ouvert sur le devant, percé de deux croisées sur le derrière et couvert de tuiles à clairevoie, la cuisson s’exécute mal si on y épargne le bois, ou devient trop chère si on y consomme tout celui nécessaire ».
  - La technologie du plâtre a bien peu changé depuis, a bien peu progressé. Combien de plâtriers se soucient-ils de la température de cuisson, de son influence et de celle de la finesse du produit fabriqué ?
  - Les connaissances actuelles sur la déshydratation du plâtre peuvent être résumées en quelques lignes comme suit :
  - Le plâtre commence à se déshydrater vers 95-1000 (Plessy 1849) se déshydrate entièrement entre 140-1450 (Plessy) 100 et 150° (Landrin 1874) 124 et 145° (Lacroix 1898). L’anhydride formé à 125-145° (appelé anhydride soluble par les Allemands) est stable jusqu’au rouge naissant, mais subit un changement moléculaire au rouge cerise formant alors de l’anhydride véritable, à peu près insoluble (Lacroix déjà cité). Le plâtre déshydraté entre 150 et 250° se réhydrate plus rapidement, que celui déshydraté une température inférieure ((00-i500) et aune tendance à prendre plus rapidement que le précédent; cuit à 200-400°, il prend encore et d’autant moins vite qu’il est cuit plus rapidement. Cuit à 400° pendant plusieurs heures, le plâtre devient de moins en moins dur. En résumé le meilleur plâtre à mouler doit être cuit à 150-250° (Landrin déjà cité). La prise est d’autant plus lente que la température de déshydratation a été plus élevée (Landrin 1879). A la température de 155° il se forme un sous-hydrate SO+Ca + 0,5 H20 (H. Le Chatelier, 1896), considéré par les auteurs allnmands comme le plâtre à mouler normal (1).
  - Il
  - La pierre à plâtre telle qu'on l’extrait des carrières se compose essentiellement de sulfate de chaux hydraté SOCa + 2 H20, plus une petite proportion de marne, de silice et d’anhydride. Si on soumet cette pierre à l’action de
  - 1) Depuis que nous avons écrit ces lignes, nous avons eu connaissance du magnifique ouvrage sur le plâtre dû au Dr Albert Moye édité par la maison Theers Thomas de Leipzig (1906) auquel les lecteurs que la question plâtre intéresse voudront bien se reporter. Cette magistrale étude prend la question du plâtre sous toutes ses formes et ne signale pas moins de trois cents études dans la bibliographie de la question.
  - Il y a lieu aussi de signaler les expériences extrêmement intéressantes de M. Forcrand.
  - 4
- p.4 - vue 6/32
- - ESSAIS SUR LE PLATRE
  - 5
  - la chaleur le gypse se déshydrate, et il reste du sulfate de chaux anhydre.
  - On a bataillé pendant longtemps sur la température de déshydratation du gypse. M. Le Chatelier (C. R. 1896, p. 1669) a montré que si l’on maintient du gypse pendant plusieurs heures à la température de 155°, il se formait un sous-hydrate SO-Ca + o,5 H20 (plâtre normal).
  - M. Lacroix (C. R. p. 36o et 553) a montré que le gypse chauffé suffisamment longtemps à la température comprise entre 125° et 145° se déshydrate complè-tement, formant un sulfate de chaux anhydre. Ce sulfate de chaux anhydre a une avidité extrême pour l’eau contenue dans l’air atmosphérique, formant l’hydrate SO'Ca + o,5 H20. De plus, et ce qui est très important pour la technologie du plâtre, cet anhydride formé à basse température, est soluble et peut prendre par conséquent, contrairement à l’anhydride naturel.
  - Nous avons tenu à refaire nous-même l’expérience de M. Lacroix.
  - Nous avons opéré sur des lamelles de gypse soigneusement débarrassées de leurs impuretés. Chaque essai a été fait sur 5 grammes du produit, qui ont été placés dans une étuve à huile munie d’un régulateur.
  - Les chiffres ci-après ramenés à la perte 0/0 de gypse donnent les résultats des essais :
  - Température Durée du séjour
  - de déshydratation dans l’étuve Perte 0/0
  - — -- ------
  - 1 190 3 heures 6,56
  - 6 11,66
  - 8 13,26
  - 11 1.5,32
  - 14 15,56
  - 17 15,56
  - 31 20,41
  - 120° 16 heures 15,66
  - 18 20,04
  - 1330 5 h. 1/2 18,54
  - 8 heures 20,34
  - 1330 2 heures 1 4,20
  - 6 18,86
  - 7 19,40
  - 8 20,04
  - 9 20,16
  - 141 5 h. 1/2 20,46
  - 143° 4 heures 20,30
  - 1460 2 heures 20,36
  - Perte au rouge 20,88 0/0 (Traces de carbonate de chaux).
  - On voit nettement qu’à 1200 la déshydratation est totale après 18 heures. A 133° il n’a fallu qu’un maximum de 8 heures, 5 h. 1/2 seulement à 141°, 4 heures à 1430 et seulement 2 heures à 146°.
- p.5 - vue 7/32
- - fi
  - ESSAIS SUR LE PLATRE
  - Influence de la température de déshydratation de l’abâtre sur la prise du plâtre obtenu
  - Quoique les expériences manquent pour déterminer l’influence de la température sur la prise du plâtre, il est courant d’entendre dire par les fabricants de plâtre que le plâtre déshydraté lentement prend lentement, et que le plâtre déshydraté avec rapidité prend rapidement ; on prétend aussi que le plâtre déshydraté au-dessus de 300 à 35o° ne manifeste plus aucune énergie de prise (Dictionnaire de Wurtz, p. 1068, t. II, 2° partie).
  - < Pour déshydrater le plâtre il ne faut pas le chauffer au-delà de 204°, car alors il commence à perdre la qualité de se réhydrater. Quand le gypse a été soumis à une température de 3oo à 35o° il cesse de reprendre son eau de cristallisation et ressemble au sulfate de chaux anhydre de la nature nommé anhydride, qui ne peut donner de plâtre capable de se gâcher et de faire prise avec l’eau ».
  - Pour vérifier ces différentes opinions, nous avons déshydraté de l’albâtre, qui est un sulfate de chaux hydraté, à des températures variables, et nous avons déterminé la courbe de prise àl’aide du prisomètre Périn.
  - Prisomètre Périn
  - Le prisomètre Périn se compose d’un mouvement d’horlogerie actionnant une boîte de prise dans laquelle on place le plâtre gâché, et un cylindre enregistreur portant un papier quadrillé. Un levier tournant autour d’un axe fixe porte à l’une de ses extrémités une plume réservoir à encre grasse, et à l’autre, l’aiguille de prise se déplaçant suivant une ligne verticale etsupportant un plateau qu’on peut charger de poids. Une came commandée par le mouvement d’horlogerie règle la marche de l’aiguille ; toutes les minutes elle tombe d’elle-même dans la masse gâchée et remonte lentement tandis que la plume suit sur le graphique une marche inverse. Lorsque l’aiguille se trouve à la partie supérieure de sa course, une autre came fait tourner d’un certain angle la boîte de prise et le cylindre. Immédiatement après cette rotation l’aiguille retombe et l'opération se poursuit ainsi par chutes successives.
  - Pour chaque essai la température maximum à laquelle nous voulions soumettre l’albâtre a étémaintenue pendant deux heures au minimum jusqu’à poids constant.
  - Pour les températures de 120 et 2500 nous nous sommes servi d’une étuve à huile. L’essai de déshydratation à la température de 45o° a eu lieu dans un bain de plomb, et les essais à température supérieure ont eu lieu soit dans un four électrique à résistance de nickel, soit dans un four à gaz Méker dont la température était rigoureusement maintenue.
  - 6
- p.6 - vue 8/32
- - ESSAIS SUR LE PLATRE
  - Pour tous les gâchages nous avons employé 85 o/o d’eau, ce qui nous a semblé donner une pâte normale.
  - Les courbes de prise nous montrent :
  - Température de déshydratation 120°, (courbe n° 18) le commencement de la prise n’a lieu qu’à la huitième minute, la fin ayant lieu vers la seizième minute.
  - Température de déshydratation 250° (courbe n° 19). L’essai donne une prise beaucoup plus rapide, dont le début et la fin ont lieu respectivement aux quatrième et sixième minutes.
  - Température de déshydratation 450° (courbe n° 20). Si le commencement de prise est rapide (quatrième minute) on constate un retard considérable pour la fin de prise; en effet au bout de cinq heures et demie, l’aiguille du prisomètre pénètre encore de 2 millimètres environ dans la masse.
  - M
  - -
  - T
  - V 1 1
  - 1
  - d
  - 1 L
  - f
  - 1 -
  - i 1 1 1
  - eh
  - € °
  - Pour les essais de déshydratation ci-après on a noté à différents intervalles de
  - temps la température de la masse :
  - Température de déshydratation 500°
  - Masse déshydratée 100 grs.
  - ! Température de la masse d’albâtre.
  - La masse est restée 1 heure à 500°.
  - Le produit gâché à donné une masse très dure le lendemain.
  - 7
- p.7 - vue 9/32
- - 8
  - ESSAIS SUR LE PLATRE
  - Température de déshydratation 600°
  - Masse déshydratée 100 grs.
  - Après 5m 15 3o 45
  - 110° )
  - 35o (
  - 55o (
  - 6oo )
  - Température de la masse d’albâtre.
  - La masse est restée une heure à 6000.
  - Le produit gâché dans les conditions indiquées plus haut a donné une masse très dure le lendemain.
  - Température de déshydratation 650°
  - Masse déshydratée 100 grs.
  - Après i heure 1/4 250°
  - i 1/2 450
  - 1 3/4 650
  - Température de la masse d’albâtre.
  - La masse est restée une heure à 650°.
  - Le produit gâché n’a donné aucune prise même après plusieurs jours.
  - Température de déshydratation 7000
  - Masse déshydratée 100 grs.
  - Après 5 minutes 110° j Température
  - 10 450 ( de la
  - 15 700 ) masse d’albâtre.
  - La masse est restée une heure entre 7000 et 7200.
  - Le produit gâchée n’a donné aucune prise même après plusieurs jours.
  - Température de déshydratation 800°
  - Température de la masse d’albâtre.
  - Masse déshydratée 100 grs. environ.
  - Après 5 minutes I10° 7 150
  - 10 250
  - 20 800
  - La masse est restée une heure à 800°.
  - Le produit gâché n’a donné aucune prise même après plusieurs jours. 8
- p.8 - vue 10/32
- - ESSAIS SUR LE PLATRE
  - cC
  - Température de déshydratation 1185"
  - Température de la masse d’albâtre. Masse déshydratée 2 kgs. environ.
  - Après I h. 10 m. Iio° (la fournette étant au rouge sombre).
  - 1 40 150 id. vif.
  - 3 25 1.120 id. vif.
  - 3 40 1.150 id. vif.
  - 3 55 1.175 id. vif.
  - 4 10 1.185 id. vif.
  - 5 4o 1. T 85 id. vif.
  - Sous l’influence de la cuisson la poudre a donné une masse friable affectant la forme du creuset.
  - Pulvérisée, le lendemain, au tamis de 900 mailles par cm3 et gâchée, elle ne prend pas, même après plusieurs jours.
  - Elévation de la température pendant la prise d'albâtre déshydraté à 2500
  - Pendant la prise de l'albâtre déshydraté à 250°, la température de la masse a atteint 440,5.
  - Température du laboratoire 24°,5 20° 2 Ê
  - » de l’eau employée
  - Après 2 minutes 290
  - 2 » 15 secondes 3o
  - 4 » 40 » 30,5
  - 3 » 5 » 31
  - 3 » 40 » 31,5
  - 4 » 15 » 32
  - 4 » 35 32,5
  - 4 » 5o » 33
  - 5 » i5 » 33,5
  - 5 » 35 » 34
  - 5 » 5o » 34,5
  - 6 » 10 » 35
  - 6 » 3o * 35,5
  - 6 5o » 36
  - 7 » 10 » 36,5
  - 7 » 25 » 37
- p.9 - vue 11/32
- - 10
  - ESSAIS SUR LE PLATRE
  - 7 » 5o » 38
  - 8 » 3o » 39
  - 8 » 5o » 40
  - 9 » 30 » 41
  - 10 » » 42
  - 10 5o » 43
  - II » 5o » 44
  - 12 » 3o » 44,5
  - Notons que pour cette détermination, le thermomètre était plongé dans la
  - masse, au centre de la boîte de prise et légèrement enduit de vaseline. Il n’y a pas eu de compression sur le réservoir du thermomètre qui s’est retiré très facilement du gâteau.
  - La prise de l’albâtre déshydraté à 4500 n’a pas donné lieu à une élévation sensible de température.
  - Influence de la température de déshydratatiou
  - sur la résistance.
  - Il était intéressant de constater si le plâtre déshydraté à 120° donnait une résistance différente de celui qui a été déshydraté à 250°.
  - Les essais ci-après montrent qu’il n’en est rien.
  - Pour ces essais les deux plâtres ont été gâchés exactement dans les mêmes conditions et la résistance à la traction a été déterminée avec les appareils utilisés pour les essais de ciment (Briquettes en forme de huit et machine Michaëlis).
  - Les résultats ont été les suivants :
  - Eau de gâchage 85 o/o.
  - Albâtre déshydraté à 1200 Moyenne . . Résistance par mètre carré après :
  - 3 heures 24 heures 48 heures 1 semaine 4 semaines
  - , 9 7 9 ) 7 ! 8 7 7.8 8 8 9 0 6 7 7,8 8 7 8 8 8 8 7,8 7 6 7 7 8 7 7,8 15 13 15 15 14 15 . 14,5
  - 10
- p.10 - vue 12/32
- - ESSAIS SUR LE PLATRE
  - 11
  - Résistance par centimètre carré après :
  - 3 heures 24 heures 48 heures 1 semaine 4 semaines
  - Albâtre déshydraté à 250° 6 6 I 6 ) 6 7 7 8 9 9 9 8 9 8 9 9 11 8 » 8 8 8 7 8 7 7.7' )n minimum de 14 16 18 16 17 15
  - Moyenne..! 6,3 (1) Ces briquettes ne se so 8,7 et pas cassées 9,0 suivant la sectic 16,0 (1) rupture.
  - On voit qu’il n’y a au point de vue de la résistance aucune différence entre le plâtre déshydraté à 1200 et celui cuit à 25o0.
  - Influence de la vitesse de déshydratation
  - « Le plâtre déshydraté rapidement prend rapidement, et celui cuit lentement prend lentement ».
  - Nous avons voulu vérifier ce que les plâtriers donnent comme un des axiomes de la fabrication du plâtre.
  - Pour cet essai, nous avons déshydraté de l'albâtre lentement, en lemettant en couche épaisse dans une étuve montant lentement à la température de 2500, température qui a été maintenue pendant plusieurs heures.
  - Pour la déshydratation raoide, l’albâtre a été répandu en couche extrêmement mince de quelques millimètres seulement d’épaisseur sur un carton d’amiante maintenu à la température de a5o° pendant près d’une heure. Les courbes n® ig (déshydratation lente) et n° 25 (page 7) (déshydratation rapide) montrent que la prise tant pour le début que pour la fin est sensiblement la même dans les deux cas.
  - Il semble donc résulter de ces essais que :
  - 1° Le gypse maintenu assez longtemps à la température de 120’ se déshydrate complètement ce qui du reste était connu.
  - 2° Le gypse porté à 1200 prend moins vite que le même, déshydraté à 260°, ce dernier a un début de prise égal à celui qui a été déshydraté à 45o°, mais possède une fin de prise plus rapide que le premier et surtout que celui qui a été déshydraté à 45o°. A la température de 6000, qui peut être considérée comme température maximum de déshydratation du plâtre, la prise est très lente, mais elle se produit néanmoins : c’est la limite de température au-dessus de laquelle le plâtre n’a plus aucun pouvoir de se reprendre en masse.
  - 11
- p.11 - vue 13/32
- - 12
  - ESSAIS SUR LE PLATRE
  - 3° La vitesse de déshydratation (pour les températures observées) montre qu’elle n’a aucune influence sensible sur la prise.
  - Influence de la température de l’eau de gâchage sur la prise (1)
  - On sait que la prise et la résistance des ciments sont influencées par la température de l’eau de gâchage.
  - Nous avons pensé que, par analogie du phénomène de prise des ciments mis en évidence par M. Le Chatelier, la température de l’eau de gâchage devait avoir une influence sur la rapidité de prise du plâtre.
  - % ox
  - 8
  - 2 $
  - Les courbes n°s 5, 6. 7, 8, 9, 10 sont celles de la prise d’un plâtre gâché avec 55 0/0 d’eau à la température o°, 15°, 25°, 35°, 45° et 500.
  - (1) Ces essais et ceux qui suivent ont été exécutés avec du plâtre de Paris dit à plafonner, gâché avec 55 0/0 d’eau.
  - 12
- p.12 - vue 14/32
- - ESSAIS SUR LE PLATRE
  - ev
  - Plus la température est élevée, plus la prise est rapide tantpour le début, que pour la fin, et plus la différence de temps entre ces dernières phases se trouve diminuée. Ceci montre donc que, de même que pour les ciments, la température de gâchage influe sur la prise, dont la vitesse augmente avec la température.
  - Les briquettes gachées avec de l’eau à 15° et conservées dans l’air sec du laboratoire ont donné les résistances ci-après :
  - 3 heures G heures 24 heures 48 heures i semaine 2 semaines 3 semaines
  - --------- — — — — — —
  - 5 4 6 8 10 14 15
  - 4 4 7 8 7 17 16
  - 4 5 7 9 9 15 17
  - 5 4 6 8 8 18 17
  - 4 4 6 9 10 18 16
  - 5 5 6 9 11 10 18
  - Moyenne.. 4,3 4,3 6,3 8,5 9,2 15,3 16,8
  - (Cette série d’essais est celle que nous appelons la série type pour pouvoir la comparer avec les séries suivantes).
  - Influence de la proportion d’eau
  - i
  - CO -
- p.13 - vue 15/32
- - ESSAIS SUR LE PLATRE
  - 14
  - Comme pour l’élévation de température, une augmentation de la proportion d'eau de gâchage doit diminuer la rapidité de prise et la résistance du plâtre.
  - Pour vérifier ces hypothèses, nousavons gâché du plâtre avec différentes proportions d’eau.
  - Les courbes n°s 1, 2, 3, 4 représentent des essais de prise de plâtre gâchés successivement avec 4o, 50, 60 et 70 0/0 d’eau.
  - On ne peut employer des quantités d’eau moindres ou supérieures, car on aurait dans le premier cas un gâchage trop sec. impossible à rendre homogène, et dans le second cas, on obtiendrait un plâtre complètement noyé.
  - Comme on peut le voir d’après les courbes, l’influence de la proportion d’eau de gâchage est sensible, la prise étant d’autant plus rapide que la quantité d’eau est moindre.
  - Résistance à_la traction, kilogs.
  - 3 heures 6 heures 24 heur. 48 heur. 1 sem. 2 sem. 3 sem. 4 sem.
  - 12 10 13 15 13 12 19 25
  - 10 10 14 15 13 10 9 22
  - Eau de gâchage. 13 11 13 14 16 8 14 21
  - 40 °/o | 10 10 12 15 13 14 15 18
  - 12 11 15 15 15 13 21 26
  - 11 11 9 15 14 14 26 24
  - Moyenne... 11,3 10,5 12,6 14,8 14.0 11,8 17,3 22,7
  - 8 9 9 11 9 10 15 18
  - 9 8 9 9 10 10 9 18
  - Eau de gâchage 8 8 11 11 12 10 9 16
  - 50 °lo 10 7 9 11 tl 12 14 18
  - 8 7 10 10 11 10 19 25
  - 8 7 10 11 10 10 9 21
  - Moyenne... 8,5 7,7 9,6 10,5 10,5 10,3 12,5 17,7
  - 7 5 8 8 7 7 13 14
  - | 6 4 6 8 7 7 6 14
  - Eau de gâchage ) 6 4 6 9 8 7 7 13
  - 60 °/o ) 6 4 5 7 8 6 14
  - 6 6 7 8 8 6 7 16
  - 5 5 7 7 7 6 11 17
  - Moyenne... 6,0 4,7 6.5 7,8 7,5 6,5 8,5 14,7
  - 4 4 6 6 6 5 H 10
  - 4 5 5 5 5 9 11
  - Eau de gâchage 4 5 6 5 4 4 10
  - 70 °/o ) 5 3 5 4 6 5 4 10
  - 5 2 6 5 5 5 10
  - 1 4 4 5 5 5 5 5 13
  - Moyenne... 4,6 3,8 5,2 5,3 5,3 4,8 6,3 10,7
  - En ce qui concerne l’influence de la proportion d’eau sur la résistance, ces essais montrent de la façon la plus nette que la résistance est en fonction de la
  - 14
- p.14 - vue 16/32
- - ESSAIS SUR LE PLATRE
  - CE
  - proportion d’eau incorporée par le gâchage. C’est ainsi qu’après 4 semaines le plâtre gâché avec 4o o/o d'eau donne une résistance de 22 k. 7 alors que celui gâché avec 70 0/0 d’eau n’a donné que 10 k. 7.
  - Ces essais montrent certaines rétrogradations de résistances après6 heures et 2 semaines ; il s’est produit tout au moins pour l’échantillon essayé, une baisse de résistance à ces deux périodes. Pour vérifier ce fait nous avons fait un second essai, sur un autre plâtre qui a été essayé après 3 et 6 heures. Comme pour le précédent, cet essai a donné une légère chute après six heures.
  - Influence de la proportion d’eau. Plâtre : 200 grammes
  - Eau 0/0
  - A 3 heures A 6 heures
  - 40 0/0 50 0/0 60 0/0 70 0/0 40 0,0 50 0/0 60 0/0 70 0/0
  - 8 6 4 3 8 6 4 2
  - 8 6 4 3 9 6 3 3
  - 10 6 4 2 8 5 4 3
  - 9 6 4 3 9 5 4 2
  - 8 6 3 2 8 6 3 3
  - 8 6 3 3 8 6 4 2
  - Moyenne . . . 8,5 6,0 3,7 2,7 8,3 5,7 3,7 2,5
  - Influence de la finesse
  - On dit couramment que le plâtre ne doit pas être moulu trop fin et que le meilleur plâtre ne doit être ni trop fin, ni trop gros.
  - Cet aphorisme a probablement la même valeur que celui suivant lequel le meilleur plâtre est constitué par un mélange de surcuit, moyen cuit, et incuit.
  - Quoiqu’il en soit, nous avons tenu à le soumettre à la critique expérimentale. Pour cet essai nous avons pris un bon plâtre à mouler d’une marque connue.
  - A l'aide d’un tamis ayant324 mailles par cm2 (toile 80) on a fait deux lots, contenant l’un le résidu sur ce tamis, le second la poudre ayant traversé les mailles du tamis. On a trouvé : Résidu 13,4 0/0. Ce résidu traversait un tamis dont les mailles avaient 2 mm. de diamètre.
  - A la poudre ayant traversé le tamis de 324 mailles, on a ajouté 13,4 0/0 de sable quartzeux de Leucate (1), de même composition granulométique que le résidu, c’est-à-dire traversant un tamis à mailles de 2 mm. et restant sur celui de 324 mailles.
  - (1) Nous avons choisi le sable de Leucate uniquement parce que ce sable est le sable normal Français employé pour les essais de ciments
  - 15
  - 2
  - P
- p.15 - vue 17/32
- - 16
  - ESSAIS SUR LE PLATRE
  - On a donc eu un second plâtre — sableux — dont le résidu a été remplacé par une même quantité de sable.
  - Le graphique n° 13 représente la prise du plâtre sableux ci-dessus, gâché avec 55 o/o d’eau et le graphique n° 34 montre la prise de la poussière ayant traversé le tamis de 324, gâché également avec 55 o/o d'eau. Enfin la prise du plâtre brut est donnée par le graphique no 15. On voit que le plâtre sableux, (courbe 13) donne une prise identique à celle donnée par le plâtre brut (courbe 15) conte-nanEun’résidu identique à celui du plâtre sableux. Par contre la poussière a donné une prise plus rapide.
  - < %
  - 9 #
  - % a
  - Les essais de résistance à la traction du plâtre sableux ont donné les résultats
  - suivants :
  - Résistance après : i semaine
  - 3 heures 6 heures 24 heures 48 heures
  - — — ----- — —
  - 6 6 7 6 8
  - 5 5 7 8 8
  - 5 6 7 8 7
  - 5 7 6 8 6
  - 5 6 8 7 8
  - 6 5 7 6 8
  - Moy., kgs.. 5,300 5,800 7,0 7,200 7,500
- p.16 - vue 18/32
- - ESSAIS SUR LE PLATRE
  - 17
  - Ces résultats ne diffèrent pas en somme beaucoup de ceux donnés par le plâtre seul (voir la série type page 13) Toutefois après 6 heures, nous n’avons pas eu une diminution de résistance.
  - Le même essai a été faiten séparant le résidu traversant les mailles du tamis de 324 mailles par cm2 et restant sur celui de 900 mailles parcm2. Ce résidu qui a été trouvé égal à 20,7 0/0 a été remplacé par une égale proportion de sable de même grosseur granulométrique.
  - Si nous considérons les courbes n°s 16 et 17 et que nous les comparions à la courbe n° i5 qui est celle donnée par le plâtre brut, on constate une augmentation de rapidité de la prise pour la poussière (n° 17) ayant traversé le tamis de 900 mailles, alors que la prise donnée par le plâtre sableux est identique à celle donnée par le plâtre brut (courbe n° 15).
  - Nous avons effectué des essais de résistance à la traction sur le même plâtre dans lequel les résidus sur les tamis de 900 à 4.900 mailles ont été remplacés un même poids de sable et de même finesse.
  - Ces essais condensés dans le tableau ci-après donnent également des résultats sensiblement égaux à ceux de la série type (page 13) bien que nous ayons enregistré tantôt une baisse, tantôt une augmentation de la résistance des briquettes en plâtre sableux.
  - Résistance après :
  - 3 heures 6 heures 24 heures 48 heures i semaine
  - — — — — —
  - 6 4 6 6 6
  - 6 G 7 8 6
  - 5 5 8 6 6
  - 5 5 6 8 7
  - 6 5 7 8 7
  - 5 5 7 7 7
  - Moy., kgs... . 5,50o 5,000 6,800 7,200 6,500
  - On peut donc admettre que le résidu sur le tamis de 900 mailles joue un rôle inerte dans le phénomène de la prise et du durcissement, tout au moins pour les périodes essayés.
  - Influence du milieu de conservation
  - Nous avons fait des essais de résistance pour déterminer :
  - 1° L’influence de l’air humide ;
  - 20 id. intérieur d’un local (Laboratoire) ;
  - 3° id. à 500;
  - 4° id. sec (sous une cloche contenant de l’acide sulfurique) •
  - 17
- p.17 - vue 19/32
- - 18
  - ESSAIS SUR LE PLATRE
  - 5o L’influence de l’eau potable à 15° ;
  - 6° id. 5o° ;
  - 7° id. wo0;
  - 8° id. de mer artificielle.
  - Nous éliminerons immédiatement les essais de conservation dans l’eau douce et dans l’eau de mer. Le plâtre étant soluble dans l’eau on devait s’attendre à n’avoir que des résultats négatifs, ce qui est arrivé.
  - On peut constater par les essais une chute de résistance dûe à la diminution de section des éprouvettes. Le phénomène était surtout appréciable dans l’eau à ioo°, au bout d’une semaine d’immersion, les éprouvettes n’avaient plus que quelques millimètres d’épaisseur.
  - Contrairement à ce qu’on pourrait penser, l’eau de mer a été moins défavorable que l’eau douce ; ce lait est d’autant plus curieux qu’une solution de chlorure de sodium dissout plus facilement le plâtre que l’eau douce. On peut expliquer ce phénomène qui semble au premier abord contraire à ce que nous venons de dire en supposant que l’enduit qui se forme sur le plâtre par suite des réactions chimiques de l’eau de mer le protège contre l’action de cette eau, comme cela a lieu sur les éprouvettes de ciment plongées dans le môme milieu.
  - A l’analyse cet enduit a donné comme principaux éléments .
  - SiO2 )
  - A12O3 ( a o/o Fe203 ) CaO 42 0/0 SO3 51 0/0
  - MgO o,6o o/o
  - Cl o,5o o/o.
  - Les résistances obtenues sont condensés dans le tableau ci-après :
  - La proportion d’eau de gâchage ôtait de 55 o/o.
  - co
- p.18 - vue 20/32
- - ESSAIS SUR LE PLATRE
  - Résistance à la traction :
  - Milieux de conservation Air humide Air sec (Laboratoire) Eau à 15° (imm Eau à 50° ersion ap Eau à 100° rès 24 he Air à 50° ures) Eau de mer (gâchage et immersion Air sec (dessiccation)
  - 9 9 7 4 II 2.11 9 7 8
  - 11 9 8 3 10 6 8
  - Après 10 9 9 5 66 2 S- 10 5 8
  - 48 heures 10 8 4 x 3 S xe 11 6 7
  - 9 10 9 • O -H 3 03 10 5 7
  - 9 9 8 5_si 3 2 11 6 8
  - Moyenne.... kgs 9,500 9,300 8,200 4,700 2, 500 10,200 5,800 7,700
  - 8 7 6 II 3 II .2 15 4 10
  - 9 9 6 co c 16 4 8
  - Après 9 8 A CSL 3 8°2 15 5 9
  - 1 semaine 9 10 7 0 X 0 14 5 9
  - 9 9 688* 1 0 Aco 16 4 8
  - 8 10 G 5 10
  - Moyenne.... kgs 8,700 8,800 6,200 2, 500 15,200 4, 500 9,000
  - 20 15 co o co 0 20 • 8 4 17
  - 18 19 10 4 18
  - Après 18 15 S II 82 7 5 15
  - 4 semaines 20 18 88c 7 5 17
  - 1 19 19 7 5 . 16
  - 21 19 x 8 x 0 6 5 15
  - Moyenne.... kgs 19,300 17,500 on 20 G 7, 500 4,700 16,3
  - —
  - Les briquettes placées dans l’air humide et dans l’air sec ont donné les mêmes résultats. Celles placées dans l’air à 5o° ont montré une accélération de résistance à une semaine, puis une chute caractéristique après 4 semaines ; le même phénomène a lieu dans les essais de ciment, par suite de la destruction des hydrates cristallisés formés par la prise.
  - Influence d’une addition de sable
  - Généralement le plâtre est gâché à l’état pur, quoique on l’ait employé assez souvent à l’état de mortier sableux. Il était intéressant d’essayer la résistance de mélanges contenant une proportion progressive de sable.
  - Pour ces essais nous avons employé du sable de Leucate dont on se sert dans les essais de ciment, composé par parties égales en poids de grains de sable passant au tamis àtrous de 2 mm. de diamètre et restant sur celui de 1 mm 5 id. I mm. 5 id. 1 mm. 0
  - id. I mm. o id. o mm. 5
  - O —
- p.19 - vue 21/32
- - 20
  - ESSAIS SUR LE PLATRE
  - Pour la détermination de la quantité d’eau à ajouter, nous nous sommes servi de la formule Féret appliquée aux mortiers de ciment :
  - 2
  - 75 + y =NP
  - N représente la proportion d’eau employée dans un gâchage de plâtre seul (dans le cas qui nous occupe nous avons 55 0/0, quantité d’eau qui nous a paru donner la pâte la plus normale).
  - P indique la quantité de plâtre 0/00 employée dans le mélange sec.
  - En considérant les résultats des essais de résistance à la traction, nous voyons que suivant les proportions de plâtre et de sable, nous avons une augmentation ou une diminution de résistance des briquettes.
  - Tant que le sable reste dans le mélange à une proportion inférieure à 5o 0/0 nous avons une augmentation de la résistance par rapport à celle des briquettes de plâtre seul. Pour un mélange contenant des quantités égales de plâtre et de sable, nous obtenons des résultats sensiblement égaux à ceux de la série type, citée plus haut, et enfin quand la proportion de sable augmente, la résistance des briquettes diminue avec l’augmentation de la quantité de sable.
  - On peut remarquer dans quelques séries un manque absolu d’homogénéité dans les résultats; c’est ainsi que dans l’une d’elles, cassée à 4 semaines, nous trouvons comme résistance 11 kgs et 28 kgs comme chiffres extrêmes.
  - Or nous avons comparé les surfaces de section des éprouvettes et nous avons vu que, bien que provenant d’un même gâchage sur l’une on pouvait compter une quarantaine de grains de sable et sur l’autre près du double. Ce manque d’homogénéité des éprouvettes provient de ce que la densité du sable est assez différente de celle du plâtre et que malgré un malaxage continuel de la gâchée, la première et la dernière briquettes ne contiennent pas les mêmes éléments en mêmes proportions.
  - En somme on constate qu’il peut y avoir avantage dans certains cas à se servir de plâtre sableux, principalement suivant le prix de revient, et quand la prise n’est pas en jeu, en ne tenant pas compte bien entendu des difficultés d'application du mortier de plâtre.
  - 20
- p.20 - vue 22/32
- - ESSAIS SUR LE PLATRE
  - 21
  - Influence d'une addition de sable sur la résistance à la traction :
  - Plâtre Sable Eau 0/0 6 heures . Moyenne . . 24 heures . . . Moyenne . . 48 heures . . . Moyenne. . 1 semaine . . . Moyenne. . 4 semaines. . . Moyenne. . 900” 100” 40,4” 6 6 ) 6 / 7 6 5 6,0 9 9 ) 8 8 7 9 8,30 12 111 12 12 10 11,30 18 10 ) 8 12 16 12 800” 200” 36,0” 6 6 7 6 6 7 6,30 7 7 7 7 7 8 7,20 10 10 9 10 9 11 11,70 16 10 11 14 10 15 12,70 20 20 14 17 22 15 18,0 700” 300” 33,1” 6 5 6 6 6 5,80 8 9 8 8 9 8,40 8 9 8 10 10 8 8,80 12 12 17 12 10 14 600” 400” 29, 5” 6 6 6 5 5 6 5,70 8 7 8 7 8 6 500” 500” 25, 8” 7 7 8 6 7 6 5,80 8 8 8 8 8 8 400” 600” 22, 0” 5 5 6 5 5 6 5,30 7 7 7 6 6 7 300” 600” 19,6” 4 4 4 4 ’4 4 4,0 5 5 6 6 5 5 5,30 6 5 5 5 6 6 5,50 6 6 6 6 6 7 300” 700” 18,5" 5 5 5 5 5 4 4,80 5 5 5 5 5 4 4,80 5 5 5 5 5 5 5,0 6 6 6 5 5 5 1” 3” 16,6” 3 2 1 2 2 2,0 5 5 4 5 4 4 200” 800” 14,9” 3 3 2 3 2 2 2,50 3 3 3 2 2 3 101” 500” 15,6” 3 3 3 3 3 3 3,0 3 2 2 2 3 2 2,30 3 2 2 2 3 2 2,30 3 2 3 4 4 100 902 11,2 0,19 0,27 0,37 0,31 0,27 0,27 0,27 0,6 0,7 0,4 0,5 0,6 0,6
  - 7,30 8 8 8 8 8 9 8,20 10 9 9 15 15 8 11,0 11 17 23 21 23 20 8,0 8 8 7 8 8 8 7,80 10 8 9 8 9 6,60 8 8 6 7 7 6 7,0 6 6 6 6 6 6 6,20 16 17 14 18 16 16 16,20 4,50 5 5 5 5 4 4 4,70 10 12 11 11 11 12 11,20 13 11 11 11 11 13 2,70 3 3 3 3 3 2 2,80 8 9 8 9 6 10 8,30 5 9 8 10 11 8 0,57 0,8 0,7 0,5 0,7 0,8 0,7 0,70 1,6 1,2 0,4 1.8 1,8 1,0
  - 12,70 15 23 16 21 25 20 20,0 12,80 19 18 21 18 23 21 20,0 8,80 19 18 18 18 20 20 6,20 17 15 15 14 15 15 15,20 5,50 12 15 13 14 10 16 3, 20 6 8 7 9 8 8 1,30 3 3 3 3 3 4
  - 19,20 18,80 13,30 11,70 8,50 7,70 3,20
  - Influence de corps divers sur la résistance
  - Ayant cru remarquer que la couche de vaseline dont était enduite la cuvettte du prisomètre Périn accélérait le durcissement du plâtre à la surface extérieure
  - 21
- p.21 - vue 23/32
- - 22
  - ESSAISISUR LE PLATRE
  - du gâteau, nous avons fait quelques essais dans lesquels nous avons employé : de la vaseline, de la glycérine, du pétrole, du sucre. Tous ces essais ont donné des résultats négatifs sauf celui au pétrole, et nous ne les citons que pour empêcher un expérimentateur de perdre son temps s’il était tenté d’entreprendre des recherches dans le but de déterminer l’influence de certains sels sur la solubilité du sulfate et de chaux, et par conséquent sur la rapidité de la prise (i).
  - Résistance à la traction
  - Proportion d’eau de gâchage : 55 0/0.
  - Plâtre type Plâtre 900 Vaseline 100 Plâtre 900 Pétrole 5o Eau sucrée à 20 0/0 Eau glycérinée à 20 0/0
  - 6 heures. . . 4.3 3,2 5,8 4,2
  - 24 heures. . . 6,3 3,8 7,0 5,5 4,5
  - i semaine . . 9,2 5,3 11.8 7^ 5,5
  - Influence de divers sels sur la prise
  - Comme on ajoute parfois certains corps pour retarder la prise du plâtre, nous avons fait quelque essais dans ce but.
  - Plâtre 200 graphique n° 26
  - Eau . 110
  - Plâtre 200
  - Dolomie. . 0,6 » 27
  - Eau. 1 10
  - Plâtre 200
  - Dolomie. . 1 gr. » 28
  - Eau. I 10
  - Plâtre 200
  - Dolomie . 2 gr. » 29
  - Eau. I 10
  - Plâtre 200
  - Dolomie. 10 gr. » 3o
  - Eau. 1 10
  - Plâtre 200
  - Marbre pulv. 2 » 31
  - Eau. I 10
  - (x) Cette étude était terminée quand nous avons eu connaissance d’une partie des travaux de Rohland, Scholt, Van t’Hoff etc. relatifs à l’action de certains sels sur le plâtre. On trouvera ces travaux parfaitement résumés pages 34 à 58 dans l'ouvrage déjà cité sur le plâtre.
  - 22
- p.22 - vue 24/32
- - is
  - ESSAIS SUR LE PLATRE
  - Plâtre 200
  - Marbre 10 graphique n° 32
  - Eau 1 10
  - Plâtre 200
  - Carbonate de magnésie . 2 » 33
  - Eau I 10
  - Plâtre 200
  - Carbonate de magnésie . 10 » 34
  - Eau I10
  - Plâtre *200
  - Sulfate de magnésie . 8
  - Eau 110 » 35
  - Plâtre 200
  - Sulfate de magnésie . 40
  - Eau 11O » 36
  - Plâtre . 200
  - Sulfate de magnésie . 8
  - Eau 1 10 » 37
  - Plâtre 200
  - Chlorure de magnésie . 40
  - Eau 110 » 38
  - Plâtre 200
  - Chlorure de magnésie 40 » 38 bis
  - Eau I 10
  - » 39
  - Plâtre 200
  - Chlorure de calcium . 5 gr.
  - Eau ) 10
  - Plâtre 200
  - Chlorure de calcium . 25 gr.
  - Eau I 10 » 40
  - Plâtre 200
  - Talc 2 » 42
  - Eau 95 CC. » 41
  - Plâtre 200
  - Talc 10 » 43
  - Eau I 10
  - On voit, d’après les graphiques, que seuls, la dolomie et les chlorures de magnésium et de calcium ont donné un ralentissement dans la prise du plâtre (courbes n°s 29, 3o, 38 bis et 4r).
  - Les autres sels n’ont eu d’influence ni dans l’un ni dans l’autre sens.
  - 10 Co
- p.23 - vue 25/32
- - 24
  - ESSAIS SUR LE PLATRE
  - % co 0.
  - % co cP
  - 3 16 ‘S
  - 4
  - * 6s 69
  - % ex co
  - 1 ex
  - B
- p.24 - vue 26/32
- - ESSAIS SUR LE PLATRE
  - 19 OC
  - * os Ur
  - % &
  - % — -
  - 8 t
  - &
  - 8
  - LAVAL. — IMPRIMERIE L. BARNÉOUD ET cie.
  - 25
- p.25 - vue 27/32
- p.n.n. - vue 28/32
- p.n.n. - vue 29/32
- p.n.n. - vue 30/32
- p.n.n. - vue 31/32
- - 7
  - ope
  - Uhe
  - : - — - - 4
  - A - e
  - one nd
  - -------
  - f e so-
  - - -===== -==
  - sedSc .
  - -
  - yin CO F De T20os bser STC% r 25 andel* • T - • SEETT -
  - ' J A— — as is - -SoT eo - — ch. 55,2 o — “ - ‘ ee - --mes- — : 1 SS de NioX - ‘X - o -
  - —
- p.n.n. - vue 32/32