Développement et caractérisation de mortier de plâtre modifié par polymère pour panneaux légers et isolants

Abstract

Le plâtre, l'un des liants minéraux les plus anciens, présente une fragilité, une sensibilité à l'humidité et une forte absorption capillaire qui restreignent son domaine d'emploi. Cette étude évalue l'effet conjoint de trois additifs : perlite expansée (PE), fibres de caoutchouc recyclées issues de pneumatiques en fin de vie (FCR) et latex polymère (LAT), sur les propriétés physiques, mécaniques et hydriques d'un mortier de plâtre. Un plan d'expériences de BoxBehnken à trois facteurs et trois niveaux a généré quinze formulations, complétées par un mélange de référence plâtre-sable (M0). La masse volumique apparente, les résistances en compression et en flexion à 28 et 60 jours et l'absorption d'eau par capillarité ont été mesurées. La perlite expansée gouverne au premier ordre la masse volumique apparente, qu'elle réduit jusqu'à 17,4 % à pleine substitution du sable, au prix d'une pénalité en compression à 28 jours par dilution de la matrice liante et multiplication des interfaces plâtre-perlite. Les fibres de caoutchouc améliorent la ductilité sans modifier substantiellement la résistance maximale. Le latex pénalise la résistance à 28 jours, son film polymère n'étant pas encore coalescé, mais entraîne entre 28 et 60 jours des gains de résistance nettement supérieurs à la référence, Résume ii traduisant la coalescence progressive du film au sein de la matrice de gypse. L'interaction PE × LAT change de signe entre les deux échéances, ce qui constitue le résultat le plus significatif de l'étude. Le mélange M11 (PE = 0 %, FCR = 2 %, LAT = 1 %) présente la sorptivité la plus faible de l'ensemble des formulations, inférieure à celle de la référence, démontrant que l'incorporation d'additifs peut améliorer simultanément l'allègement et la tenue à l'eau pour des applications non porteuses.