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Plaque de plâtre, carreau de plâtre, stuc : des utilisations variées

Dossier - Les écomatériaux, clé de la construction écologique
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Une offre grandissante d'écomatériaux aux propriétés toujours plus performantes est actuellement en plein essor et permet de répondre aux problématiques du développement durable. Paille, lin, plâtre, chanvre ou encore bambou : découvrez dans ce dossier toutes les clés pour utiliser au mieux ces nouveaux matériaux et construire votre maison écologique.

  
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Le plâtre, utilisé sous forme d'enduit ou de mortier pour assembler des ouvrages en maçonnerie, figure parmi les matériaux de construction traditionnels. L'utilisation contemporaine du plâtre procède pour beaucoup de transformations industrielles, avec les plaques et les carreaux de plâtre.

Traditionnellement, le plâtre est le matériau des enduits intérieurs, en finition des murs maçonnés. L'enduit est appliqué sur les parois (murs et plafonds) manuellement à la truelle ou projeté mécaniquement, puis lissé à la taloche. Ce type de mise en oeuvre demande des temps de séchage importants, nécessaires à l'évacuation de l'eau résiduelle. Notons que le plâtre hydraté est chimiquement très similaire au gypse car il est à nouveau associé aux molécules d'eau qu'il avait perdues lors du chauffage. La finesse du plâtre et sa capacité à être moulé ou modelé ont de tout temps été exploitées à des fins décoratives. Cette particularité a été développée par des métiers aux savoir-faire habiles et précis pour réaliser les pièces en staff et en stuc.

Le staff et le stuc : les premières utilisations du plâtre

Le staff consiste à réaliser en atelier des plaques de plâtre armées de fibres végétales qui sont posées à sec sur le chantier. Cette technique permet de fabriquer des pièces de toutes formes, à la demande.

Le stuc est du plâtre mélangé à d'autres matériaux qui le durcissent et l'épaississent pour qu'il puisse être travaillé et sculpté au cours de la prise. Ces matériaux peuvent être de la chaux ou de la poudre de marbre. Le stuc est la technique des décors intérieurs en relief.

Faux-plafond en volumes libres à la géométrie dynamique, réalisé en plaques de plâtre. Médiathèque d'Anzin. © Dunod - Tous droits réservés

Carreaux et plaques de plâtre : une mise en oeuvre industrielle

Les carreaux de plâtre sont des éléments parallélépipédiques, moulés en usine. Ils sont d'épaisseur variable, entre 4 cm et 10 cm. Ce sont généralement des blocs de 66 x 50 cm.

La fabrication d'un carreau de plâtre consiste à couler du plâtre gâché pendant quelques dizaines de secondes dans un moule en acier. Le moule est en position verticale, doté d'un fond mobile. Le carreau assure sa prise en 7 à 10 minutes et il est extrait du moule grâce à la poussée exercée par le déplacement en hauteur du fond mobile. Cette extraction en force a pour effet d'extruder le carreau, ce qui lui confère une finition de surface parfaitement lisse. Des systèmes de tenons et mortaises sont par ailleurs mis en forme sur les côtés pour faciliter la pose. Il est ensuite séché à l'air chaud dans un séchoir tunnel pendant 20 à 35 heures.

Applications : Les carreaux de plâtre sont destinés à la construction de cloisons prêtes à recevoir la finition (peinture, papier, faïence). Ils peuvent être pleins ou alvéolaires, selon les usages. Les carreaux hydrofugés dans la masse sont destinés aux cloisonnements des pièces humides. La pose s'effectue avec un mortier-colle fourni par le fabricant dont le séchage est très rapide.

Les plaques de plâtre se présentent sous forme de panneaux minces d'une hauteur de 2,50 m et large de 1,20 m. Elles sont composées de 2 feuilles de carton qui maintiennent une fine épaisseur de plâtre. Les plaques sont couramment fabriquées en 10 mm ou 13 mm d'épaisseur. Certaines sont hydrofugées pour les emplois en locaux humides.

Himeji-jo est un chef-d'œuvre de construction en bois. Il associe un rôle fonctionnel et un grand intérêt esthétique, à la fois par l’utilisation de plâtre peint en blanc et par l’harmonie entre les diverses masses construites et les multiples niveaux de toitures. © Domaine public

La fabrication des plaques de plâtres sont fabriquées à partir de gypse concassé et de carton recyclé. En début de chaîne, le gypse est broyé et cuit. Des substances additives sont ajoutées à la poudre de plâtre en fonction des fabrications. La poudre est mélangée à l'eau et déposée sur une première couche de carton déroulée sur le tapis roulant. Lorsque le plâtre est étalé sur la plaque de carton, la deuxième feuille de carton est déposée sur le plâtre frais. Le ruban se durcit en 4 mn sur le tapis roulant de 250 mètres. Il peut alors être découpé en plaques. Celles-ci sont placées dans un séchoir pendant 40 mn. Le plâtre durcit et se débarrasse de l'eau résiduelle. Les plaques sont ensuite conditionnées et expédiées. Les bords des bandes de carton sont collés. Cette opération s'effectue en début de chaîne pour les bords longitudinaux, et à la sortie du séchage pour les bords latéraux. La plaque de plâtre a révolutionné le métier des plâtriers et des maçons pour les ouvrages intérieurs car elle se pose à sec et très rapidement. Le métier de « plaquiste » a été inventé par les fabricants de plaques et notamment l'entreprise Placoplâtre qui a depuis quelques décennies formé les artisans à la pose des plaques de plâtre, en doublage, en plafond et en cloisonnement.

Propriétés du plâtre

Le plâtre se caractérise par sa porosité et sa résistance au feu. Lorsque les molécules d'eau sont libérées de la masse de plâtre au cours de l'opération du séchage, le matériau acquiert une porosité qui confère au plâtre une capacité à réguler l'hygrothermie des locaux.

Du fait de sa porosité, le plâtre est un mauvais conducteur de la chaleur. C'est donc également un matériau résistant au feu, incombustible. Il est classé A1. Par ailleurs, lorsqu'il est soumis à de fortes températures, le plâtre se déshydrate avec une réaction chimique qui absorbe la chaleur (réaction endothermique). Ce phénomène physique a pour effet de maintenir le matériau à une température située aux alentours de 100 °C tant que de l'eau est encore présente dans ses molécules. À l'issue du processus, le plâtre redevient pulvérulent sans dégagement d'aucun gaz toxique. De ce fait, les produits en plâtre sont souvent utilisés pour garantir des ouvrages vulnérables au feu contre l'incendie. Citons l'exemple de la Bibliothèque François Mitterrand à Paris dont les salles de conditionnement des livres sont protégées par des cloisons de carreaux de plâtre pleins de 10 cm d'épaisseur.