WO2024042114A1 - Plaque de plâtre et fabrication de celle-ci - Google Patents

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WO2024042114A1
WO2024042114A1 PCT/EP2023/073101 EP2023073101W WO2024042114A1 WO 2024042114 A1 WO2024042114 A1 WO 2024042114A1 EP 2023073101 W EP2023073101 W EP 2023073101W WO 2024042114 A1 WO2024042114 A1 WO 2024042114A1
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pores
plasterboard
air pores
air
less
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PCT/EP2023/073101
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Zoé RHODES
Christine Nguyen
Olivier Francy
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Saint-Gobain Placo
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    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/10—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by using foaming agents or by using mechanical means, e.g. adding preformed foam
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
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    • C04B28/145—Calcium sulfate hemi-hydrate with a specific crystal form
    • C04B28/146—Calcium sulfate hemi-hydrate with a specific crystal form alpha-hemihydrate
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
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    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/02—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials
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    • E04C2/043—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of concrete or other stone-like material; of asbestos cement; of cement and other mineral fibres of plaster
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    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00612—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 as one or more layers of a layered structure
    • C04B2111/0062—Gypsum-paper board like materials

Definitions

  • the invention relates to a plasterboard and its manufacturing process.
  • Plasterboards for wall and ceiling systems, are well-known applications of plaster (gypsum), calcium sulfate dihydrate CaSO4.2 (H2O). They consist of a plaster core sandwiched between two covering sheets usually made from paper.
  • the base material from which the gypsum crystal matrix of the plaster core is made is a calcium sulfate hemihydrate CaSC 0.5 (H2O), also called “stucco", which is produced by dehydration or calcination of gypsum CaSO4.2 (H2O) to eliminate 1.5 molecules of water.
  • H2O calcium sulfate hemihydrate CaSC 0.5
  • Calcium sulfate hemihydrate comes in two forms: alpha calcium sulfate hemihydrate (hemihydrate a) produced from calcined gypsum in an atmosphere saturated with water vapor, and sulfate hemihydrate of calcium beta (hemihydrate [3) produced under conditions where the partial pressure of water vapor is low.
  • Alpha and beta calcium sulfate hemihydrates can be used to make plasterboard.
  • Alpha calcium sulfate hemihydrate tends to provide a harder gypsum board with greater strength and density.
  • Porosity is introduced into the plaster matrix to reduce the weight of the plasterboard, to improve its sound absorption and its resistance, and to reduce the generation of dust during mechanical processing, for example, cutting, screwing/nailing.
  • Porosity is often classified into water pores and air pores.
  • Water pores are produced when excess water evaporates from the dough.
  • Air pores are produced using a foaming agent and/or an aeration device.
  • Water pores are generally irregular, complex shapes, entangled in the matrix of gypsum crystals, and connected together to form a continuous network between gypsum crystals.
  • Air pores are generally spherical in shape, separated from each other and not connected together to form a continuous network. Water pores can be distributed within the air pore walls.
  • This foam is then added and mixed with a paste (slurry according to the English term) of the other ingredients of the initial formulation, this initial paste being in particular obtained from a mixture of water and the hemihydrate of calcium sulfate.
  • a paste slurry according to the English term
  • this initial paste being in particular obtained from a mixture of water and the hemihydrate of calcium sulfate.
  • such a method does not make it possible to achieve a neighborhood coordination at least equal to 2 of the air pores connected in the final structure.
  • WSR water to stucco ratio
  • a plasterboard comprising a plaster core placed between two covering sheets; wherein said plaster core comprises a matrix of gypsum crystals and air pores; wherein at least 90%, preferably at least 94%, more preferably at least 98% of the air pores are connected by a constriction; and in which the average neighborhood coordination of said connected air pores is between 1, 1 and 6, preferably between 3 and 5.
  • An exceptional advantage of the present description is to provide a plasterboard having a reduced weight, improved acoustic properties while reducing dust generation during mechanical processing and water to stucco ratio (WSR) for its manufacturing. This is achieved with a particular design of the network of air pores in the gypsum matrix of the plaster core.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a plasterboard.
  • FIG. 2 is a block diagram of an example of plasterboard according to the first aspect of the invention.
  • FIG. 3 is a schematic representation of a detail II of the plasterboard of [Fig. 2],
  • FIG. 4 is a graph representing the distribution of air pore neighborhood coordination for examples of plasterboard according to the first aspect of the invention.
  • FIG. 5 is a graph showing the variation in wall thicknesses of connected air pores for examples of plasterboard according to the first aspect of the invention.
  • FIG. 6 is a graph showing the variation in wall thicknesses of unconnected air pores for examples of plasterboard according to the first aspect of the invention.
  • FIG. 7 is a graph of the cumulative volume distribution of the equivalent diameter of the connected air pores for examples of plasterboard according to the first aspect of the invention.
  • FIG. 8 is a graph of the cumulative volume distribution of the equivalent diameter of unconnected air pores for examples of plasterboard according to the first aspect of the invention.
  • FIG. 9 is a graph representing the average neighborhood coordination of air pores as a function of the average diameter of connected air pores for examples of plasterboard according to the first aspect of the invention.
  • FIG. 10 is a graph representing the variation of the average neighborhood coordination of the air pores as a function of porosity for examples of plasterboard according to the first aspect of the invention.
  • FIG. 11 is a graph representing the variation of the average neighborhood coordination of the air pores as a function of the air permeability (Darcy's K) for examples of plasterboards according to the first aspect of the invention.
  • FIG 12 is a scanning electron microscopy (SEM) photograph of the porous structure obtained according to Example 1 according to the invention.
  • a plasterboard 1000 comprises a plaster core 1001 sandwiched between two covering sheets 1002, 1003.
  • the plaster core 1001 comprises a matrix of gypsum crystals 1004 mainly consisting of calcium sulfate hemihydrate CaSC 0, 5(H2O) and air pores 1005.
  • the air pores 1005 are generally spherical in shape, separated from each other and not connected together to form a continuous network.
  • the plaster core 1001 may also include water pores (not shown). They are generally irregular and complex shapes in the gypsum crystal matrix 1004 so as to form a continuous network between the gypsum crystals.
  • said plaster core 2001 comprises a matrix of gypsum crystals 2004 and air pores 2005;
  • the average neighborhood coordination of said connected air pores 2005 is between 1.1 and 6, preferably between 3 and 5.
  • a “constriction” connecting air pores must be understood as it is currently defined in the technical field, that is to say as an opening through the walls of two adjacent air pores so as to form between them a channel, a path or a window of communication.
  • An illustrative example is provided in fig. 3.
  • a “neighborhood coordination” of a connected air pore is the number of adjacent neighboring air pores to which it is connected by a constriction.
  • the average neighborhood coordination is the average of the neighborhood coordination measured or calculated for all connected air pores.
  • Neighborhood coordination can be measured by any suitable method, for example, image processing of MBE micrographs of cross sections of plaster core samples and/or 3D image processing X-ray tomography of massive plaster core samples.
  • X-ray tomography-based methods may be preferred because they may be more accurate than MBE micrograph-based methods, which require more data to be statistically representative of volume samples.
  • a plasterboard according to the first aspect of the invention can have reduced weight, improved acoustic properties while reducing the generation of dust during mechanical treatment and the water to stucco ratio (WSR) for its manufacture.
  • WSR water to stucco ratio
  • the maximum volume of connected pores is at least 60%, more preferably at least 75%.
  • the specific mass of the matrix of gypsum crystals may be at least 55%, preferably at least 65%, more preferably greater than 70% of the nominal specific mass of the gypsum .
  • the specific mass of the gypsum crystal matrix can be measured by any suitable method or apparatus, for example, hydrostatic balances or gas pycnometers.
  • the nominal specific mass of the gypsum may depend on the quantities of the different phases of gypsum and other compounds forming the crystals of the gypsum crystal matrix.
  • the nominal specific mass of gypsum can be close to the specific mass of calcium sulfate hemihydrate, i.e. 2.73 g /cm3.
  • the specific mass of the gypsum crystal matrix can then be at least 1.50 g/cm3, preferably 1.77 g/cm3, more preferably greater than 1.91 g/cm3.
  • the average equivalent diameter of the constrictions of the air pores may be less than 100 pm, preferably less than 80 pm, more preferably less than 60 pm.
  • the diameter of a constriction between air pores can be interpreted as being the diameter of the largest tube that can be used to model this constriction.
  • said constriction can be modeled as a circular hole, and the diameter of the constriction can be the diameter of the largest circle that can be drawn to model this hole or the diameter of a circle having the same area as the constriction.
  • Constrictions can be identified, and their diameter calculated, by image processing of 2D MBE micrographs and/or 3D X-ray tomography images.
  • image processing of 2D MBE micrographs and/or 3D X-ray tomography images.
  • neighborhood coordination methods based on tomography X-rays may be preferred because they can acquire 3D images that are more representative of volume samples.
  • the air pores connected together by a constriction may have thinner walls than the unconnected air pores due to their proximity.
  • walls that are too thin can lead to greater sensitivity to external mechanical attacks from the air. plaster soul.
  • the porous structure can easily collapse, and the plaster can easily be crushed when external mechanical stresses, for example compressive stresses due to screwing, are applied.
  • the sagging of the porous structure may depend on the intensity of the mechanical stresses applied, and in certain applications in which low mechanical stresses applied to the plasterboard can be expected, it may be unnecessary to avoid a more fragile porous structure.
  • processing 3D X-ray tomography images may be recommended.
  • 3D images make it possible to reconstruct the 3D distribution of air pores in a volume sample. By measuring the distance between the centers of two adjacent air pores and subtracting their respective radii, a distribution of wall thickness values can be calculated.
  • the wall thicknesses of said connected air pores can also be between 2 pm and 20 pm, the average wall thickness of said connected pores being between 2 pm and 15 pm, of preferably between 3 pm and 10 pm.
  • the gypsum board comprising a gypsum core with connected air pores having a wall thickness as described can show higher mechanical strength.
  • the unconnected air pores can generally be further away from each other, and therefore can have thicker walls. Thicker walls can increase the overall specific mass of the plaster core. This can be detrimental for applications requiring lighter plasterboard.
  • the wall thicknesses of unconnected air pores can also be between 5 pm and 150 pm, the average wall thickness of said unconnected pores being between 25 pm and 75 pm, preferably between 30 pm and 60 pm. Unconnected air pores having such a wall thickness make it possible to reduce the weight of the plasterboards without compromising the mechanical strength.
  • the average diameter of the connected air pores having a neighborhood connectivity between 2 and 6 may be less than 300 pm, preferably less than 250 pm, more preferably less than 200 pm. It has been found that these values tend to provide lightweight, durable and strong plasterboard.
  • the specific mass of the plasterboard can advantageously be between 5 kg/m 2 and 15 kg/m 2 , preferably between 5 kg/m 2 and 10 kg/m 2
  • the total porosity directly affects the specific mass of the plaster core and, therefore, the specific mass of the plasterboard.
  • air pores contribute the most to the final specific mass of the plaster core, the total fraction of air pores, whether connected or unconnected, can be used as an approximation to qualify the level of lightness of a plasterboard.
  • the average diameter of the connected and unconnected air pores can be less than 300 pm, preferably less than 250 pm, more preferably less than 200 pm, for an overall porosity between 45% and 85%.
  • Such a range of diameters for air pores can be useful to reduce the weight of the plaster core and the generation of dust during mechanical processing while maintaining a high level of lightness.
  • Air pores that are too small can hinder obtaining an average neighborhood coordination of the air pores connected 2005 between 2 and 6, preferably between 3 and 5.
  • 85% of the air pore porosity volume may consist of air pores having a diameter greater than 100 pm, preferably greater than 150 pm.
  • the distribution of the size of the pores, whether air pore or water pore, in the plaster core of a plasterboard according to the description can be unimodal or multimodal, for example, bimodal .
  • At least 50% by volume, preferably at least 75% by volume, of the air pores may have a diameter less than 150 pm, and at least 25% by volume, preferably 45% by volume of the air pores may have a diameter greater than 100 pm.
  • 50% to 90% of the water pores can have a diameter less than 3 ⁇ m and 5 % to 30% of water pores may have a diameter greater than 3 pm.
  • Air permeability measures the ability of a fluid, for example air, to circulate through a material. It can make it possible to measure the airtightness of a construction material and, since it is linked to the open porous network, it can be used to characterize said open network. While the open pore network can include both connected air pores and water pores, the connected air pores generally contribute the most to the overall porosity of the plasterboard and the contribution of the pores d Water can be neglected. Air permeability can then be used as an approximation to characterize the open porous structure formed by the connected air pores. Methods based on Darcy's law are commonly used to measure the air permeability of plaster cores or plasterboards.
  • the air permeability according to Darcy's law for a plaster according to the invention can be located between 10' 10 and 10' 1 3 m2, preferably between 10' 10 and 10 '12 m2.
  • a method of manufacturing a plasterboard is proposed according to any one of the embodiments of the first aspect of the invention, in which said method comprises the following steps:
  • a plaster paste comprising at least 90%, preferably at least 95% alpha gypsum hemihydrate; - mixing said plaster paste with an aqueous solution of said foaming agent;
  • the method according to the second aspect of the invention can be designed to manufacture a plasterboard according to any embodiment of the first aspect.
  • the quantity of foaming agent and/or aeration time by the mixer-aerator can be adjusted according to the needs to be achieved regarding porosity and specific mass.
  • the water to stucco ratio of the plaster paste can be less than 0.5, preferably less than 0.4.
  • Examples E1 to E4 of plasterboards according to the invention were manufactured according to the manufacturing recipes in Table 1 for their plaster pastes.
  • the plaster pastes of examples E1 and E2 are composed of alpha hemihydrates (HH alpha) with a water to stucco ratio (WSR) of 31%, those of examples E3 and E4 are prepared from beta hemihydrates (HH beta) with a WSR of 80%.
  • a retarder in the form of an aqueous solution of PlastRetard® from SICIT, diluted to 10% by weight (PlastRetard®), a dispersing agent is added to the pastes in the proportions indicated in Table 1.
  • PPS sodium polynaphthalenesulfonate
  • HRA heat-resistant setting accelerator
  • the foaming agent is an aqueous solution of Hyonic® PFM-10 diluted to 6% by weight and introduced into the dough at 0.17 l/min before foaming by introducing air into the mixture thus formed at different flow rates. , as described in Table 1.
  • the foaming agent in aqueous form is therefore previously mixed with the plaster pastes before foaming the mixture thus formed, said foaming allowing the formation of the connected porosity.
  • the plasterboards of examples E1 and E4 were analyzed by X-ray tomography and different characteristics of the structure of the plaster core were extracted and measured by processing the 3D images acquired by tomography by X-rays. In particular, the following characteristics were extracted:
  • Fig. 4 shows that at least 90% of the air pores of the examples according to the invention have a neighborhood coordination between 0 and 8 with a maximum occurrence between 1 and 2.
  • the average neighborhood coordination, as reported in Table 2 is between 2 and 6. It is higher for E1 and E2, which are made from alpha hemihydrates, than for E3 and E4, which are made from beta hemihydrates.
  • the maximum occurrence of wall thickness of connected air pores for examples E1 - E4 is about 5 pm.

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Abstract

Plaque de plâtre comprenant une âme de plâtre disposée entre deux feuilles de couverture; dans laquelle ladite âme de plâtre comprend une matrice de cristaux de gypse et des pores d'air; dans laquelle au moins 90 %, de préférence au moins 94 %, plus préférablement au moins 98 % des pores d'air sont connectés par un étranglement; et dans laquelle la coordination de voisinage moyenne desdits pores d'air connectés se situe entre 2 et 6, de préférence entre 3 et 5.

Description

Description
Titre: Plaque de plâtre et fabrication de celle-ci
Domaine technique
[0001 ] L'invention concerne une plaque de plâtre et son procédé de fabrication.
Arrière-plan technique
[0002] Les plaques de plâtre, pour les systèmes de mur et plafond, sont des applications bien connues du plâtre (gypse), le sulfate de calcium dihydraté CaSO4.2(H2O). Elles sont constituées d'une âme en plâtre prise en sandwich entre deux feuilles de couverture habituellement à base de papier.
[0003] Le matériau de base à partir duquel est fabriquée la matrice de cristaux de gypse de l'âme en plâtre est un hémihydrate de sulfate de calcium CaSC 0,5(H2O), également nommé « stuc », qui est produit par déshydratation ou calcination du gypse CaSO4.2(H2O) pour éliminer 1 ,5 molécule d'eau.
[0004] L'hémihydrate de sulfate de calcium se présente sous deux formes : l'hémihydrate de sulfate de calcium alpha (hémihydrate a) produit à partir de gypse calciné dans une atmosphère saturée en vapeur d'eau, et l'hémihydrate de sulfate de calcium bêta (hémihydrate [3) produit dans des conditions où la pression partielle de vapeur d'eau est faible. Les hémihydrates de sulfate de calcium alpha et bêta peuvent être utilisés pour fabriquer des plaques de plâtre. L'hémihydrate de sulfate de calcium alpha tend à fournir une plaque de plâtre plus dure avec une résistance et une densité plus grandes.
[0005] La porosité est introduite dans la matrice de plâtre pour réduire le poids de la plaque de plâtre, pour améliorer son absorption acoustique et sa résistance, et pour réduire la génération de poussière lors du traitement mécanique, par exemple, la découpe, le vissage/clouage.
[0006] La porosité est souvent classée en pores d'eau et pores d'air. Les pores d'eau sont produits lors de l'évaporation de l'eau excédentaire de la pâte. Les pores d'air sont produits à l'aide d'un agent moussant et/ou d'un dispositif d'aération. Les pores d'eau sont généralement de formes irrégulières, complexes, enchevêtrées dans la matrice de cristaux de gypse, et connectés entre eux pour former un réseau continu entre des cristaux de gypse. Les pores d'air sont généralement de forme sphérique, séparés les uns des autres et non connectés entre eux pour former un réseau continu. Les pores d'eau peuvent être répartis au sein des parois des pores d'air.
[0007] Dans le procédé de production du plâtre, des quantités importantes d'eau sont consommées pour former des pâtes de plâtre. La plupart de cette eau est éliminée par séchage. Un procédé de séchage est coûteux car il nécessite de grandes quantités d'énergie pour faire évaporer l'eau. Il est également chronophage car la migration de l'eau dans la pâte pour atteindre la surface nécessite une certaine durée.
[0008] Le document WO 2008063295 A2 (UNITED STATES GYPSUM CO [US]) du 29/05/2008 décrit une plaque de plâtre ayant une porosité totale d'environ 80 % à 92 %, des pores d'eau de taille inférieure à 5 pm de diamètre et des pores d'air avec une distribution de taille spécifique qui permet de réduire la génération de poussière lors du traitement mécanique, par exemple, la découpe, le vissage/clouage, de la plaque de plâtre... La plaque de plâtre est fabriquée avec une pâte de plâtre ayant un rapport eau sur stuc (WSR [water-to-stucco ratio]) élevé, typiquement supérieur à 0,7.
[0009] Le document WO 2009074875 A1 (LAFARGE PLÂTRES [FR]) du18/06/2009 décrit une plaque de plâtre insonorisante et mécaniquement résistante, comprenant une âme en plâtre poreuse de tortuosité élevée, donc une âme en plâtre relativement peu poreuse avec une faible connectivité entre les pores d'air. La réduction de la connectivité, c'est-à-dire la réduction du taux de percolation, des pores d'air permet d'améliorer la résistance mécanique. La plaque de plâtre est de préférence fabriquée avec une pâte de plâtre ayant un rapport eau sur stuc (WSR) entre 0,45 et 0,75.
Le document WO 2022153181 A1 [KNAUF GIPS KG [DE] du 31/07/2022 décrit un panneau insonorisant comprenant une âme en plâtre à cellules ouvertes constituée d'une matrice enchevêtrée en plâtre avec des pores d'air interconnectés par des canaux ouverts. Les canaux sont répartis dans toute la matrice enchevêtrée et forment des trajets complexes, tortueux, de type labyrinthe, au travers de la structure pour que les ondes acoustiques y pénètrent, la parcourent et y soient absorbées. Le procédé d’obtention du matériau constituant la plaque décrit dans cette demande est un procédé standard dans lequel une mousse à base d'eau est fabriquée à partir d’eau et d’un agent moussant. Cette mousse est ensuite ajoutée et mélangée à une pâte (slurry selon le terme anglais) des autres ingrédients de la formulation initiale, cette pâte initiale étant en particulier obtenue d’un mélange d’eau et de l’hémi-hydrate de sulfate de calcium. Un tel procédé ne permet cependant pas d’arriver à une coordination de voisinage au moins égale à 2 des pores d’air connectés dans la structure finale.
Résumé de l'invention
Problème technique
[0010] L'augmentation de la porosité dans la plaque de plâtre est souvent recherchée pour réduire son poids, pour améliorer ses propriétés acoustiques et pour réduire la génération de poussière lors du traitement mécanique. Cependant, un niveau élevé de porosité peut devenir rapidement préjudiciable à la résistance mécanique de la plaque et peut nécessiter un rapport eau sur stuc (WSR) élevé qui, à son tour, outre la consommation d'eau, augmente également la consommation d'énergie lors de l'étape ultérieure de séchage.
[0011 ] En revanche, une réduction de la porosité permet d'augmenter la résistance mécanique et de diminuer le rapport eau sur stuc (WSR), et ainsi de diminuer la consommation en eau et en énergie. Cependant, tous les avantages concernant l'absorption acoustique, la légèreté et la résistance sont perdus.
[0012] Solution au problème technique
[0013] Selon un premier aspect de la description, il est proposé une plaque de plâtre comprenant une âme de plâtre disposée entre deux feuilles de couverture ; dans laquelle ladite âme de plâtre comprend une matrice de cristaux de gypse et des pores d'air ; dans laquelle au moins 90 %, de préférence au moins 94 %, plus préférablement au moins 98 % des pores d'air sont connectés par un étranglement ; et dans laquelle la coordination de voisinage moyenne desdits pores d'air connectés se situe entre 1 , 1 et 6, de préférence entre 3 et 5.
[0014] D’autres modes avantageux de réalisation sont décrits ci-après.
[0015] Selon un second aspect de la description, il est proposé un procédé pour fabriquer une plaque de plâtre selon le premier aspect de l’invention.
Avantages de l'invention
[0016] Un avantage exceptionnel de la présente description est de fournir une plaque de plâtre ayant un poids réduit, des propriétés acoustiques améliorées tout en réduisant la génération de poussière pendant le traitement mécanique et le rapport eau sur stuc (WSR) pour sa fabrication. Ceci est réalisé avec une conception particulière du réseau des pores d'air dans la matrice de gypse de l'âme en plâtre.
Brève description des dessins
[0017] [Fig. 1 ] est un schéma de principe d'une plaque de plâtre.
[0018] [Fig. 2] est un schéma de principe d'un exemple de plaque de plâtre selon le premier aspect de l'invention.
[0019] [Fig. 3] est une représentation schématique d'un détail II de la plaque de plâtre de la [Fig. 2],
[0020] [Fig. 4] est un graphique représentant la répartition de la coordination de voisinage de pores d'air pour des exemples de plaques de plâtre selon le premier aspect de l'invention.
[0021 ] [Fig. 5] est un graphique représentant la variation des épaisseurs de paroi des pores d'air connectés pour des exemples de plaques de plâtre selon le premier aspect de l'invention.
[0022] [Fig. 6] est un graphique représentant la variation des épaisseurs de paroi de pores d'air non connectés pour des exemples de plaques de plâtre selon le premier aspect de l'invention.
[0023] [Fig. 7] est un graphique de la distribution cumulée en volume du diamètre équivalent des pores d'air connectés pour des exemples de plaques de plâtre selon le premier aspect de l'invention.
[0024] [Fig. 8] est un graphique de la distribution cumulée en volume du diamètre équivalent des pores d'air non connectés pour des exemples de plaques de plâtre selon le premier aspect de l'invention.
[0025] [Fig. 9] est un graphique représentant la coordination moyenne de voisinage des pores d'air en fonction du diamètre moyen des pores d'air connectés pour des exemples de plaques de plâtre selon le premier aspect de l'invention.
[0026] [Fig. 10] est un graphique représentant la variation de la coordination moyenne de voisinage des pores d'air en fonction de la porosité pour des exemples de plaques de plâtre selon le premier aspect de l'invention. [0027] [Fig. 11 ] est un graphique représentant la variation de la coordination moyenne de voisinage des pores d'air en fonction de la perméabilité à l'air (K de Darcy) pour des exemples de plaques de plâtre selon le premier aspect de l'invention.
[0028] [Fig 12] est une photographie de microscopie électronique à balayage (SEM) de la structure poreuse obtenue selon l'exemple 1 selon l’invention.
Description détaillée de modes de réalisation
[0029] En référence à la fig. 1 , une plaque de plâtre 1000 comprend une âme en plâtre 1001 prise en sandwich entre deux feuilles de couverture 1002, 1003. L'âme en plâtre 1001 comprend une matrice de cristaux de gypse 1004 principalement constituée de hémihydrate de sulfate de calcium CaSC 0,5(H2O) et des pores d'air 1005. Les pores d'air 1005 sont généralement de forme sphérique, séparés les uns des autres et non reliés entre eux pour former un réseau continu.
[0030] L'âme en plâtre 1001 peut également comprendre des pores d'eau (non représentés). Ils sont généralement de formes irrégulières et complexes dans la matrice de cristaux de gypse 1004 de manière à former un réseau continu entre les cristaux de gypse.
[0031 ] Dans le premier aspect de l'invention, en référence à la fig. 2 et à la fig. 3, on propose une plaque de plâtre 2000 comprenant une âme de plâtre 2001 disposée entre deux feuilles de couverture 2002, 2003 ;
[0032] dans laquelle ladite âme de plâtre 2001 comprend une matrice de cristaux de gypse 2004 et des pores d'air 2005 ;
[0033] dans laquelle au moins 90 %, de préférence au moins 94 %, plus préférablement au moins 98 % des pores d'air 2005 sont connectés par un étranglement 3001 ; et
[0034] dans laquelle la coordination moyenne de voisinage desdits pores d'air connectés 2005 est entre 1 ,1 et 6, de préférence entre 3 et 5.
[0035] Dans le contexte de l'invention, un « étranglement » reliant des pores d'air doit être compris tel qu'il est actuellement défini dans le domaine technique, c'est- à-dire en tant qu'ouverture à travers les parois de deux pores d'air adjacents de sorte à former entre eux un canal, une voie ou une fenêtre de communication. Un exemple illustratif est fourni à la fig. 3. [0036] Dans le contexte de l'invention, une « coordination de voisinage » d'un pore d'air connecté est le nombre de pores d'air voisins adjacents auxquels il est connecté par un étranglement. La coordination moyenne de voisinage est la moyenne de la coordination de voisinage mesurée ou calculée pour tous les pores d'air connectés.
[0037] La coordination de voisinage peut être mesurée par n'importe quel procédé adapté, par exemple, un traitement d'image de micrographies de MBE de coupes transversales d'échantillons d'âme de plâtre et/ou un traitement d'images 3D de tomographie par rayons X d'échantillons d'âme de plâtre massifs. Les procédés basés sur la tomographie par rayons X peuvent être préférés car ils peuvent être plus précis que les procédés basés sur les micrographies de MBE, qui nécessitent plus de données pour être statistiquement représentatifs d'échantillons de volume.
[0038] Comme mentionné précédemment, une plaque de plâtre selon le premier aspect de l'invention peut présenter un poids réduit, des propriétés acoustiques améliorées tout en réduisant la génération de poussière pendant le traitement mécanique et le rapport eau sur stuc (WSR) pour sa fabrication. Sans être lié par une quelconque explication théorique, on suppose qu'un niveau de connectivité ajusté entre les pores d'air d'une âme de plâtre permet d'améliorer l'isolation acoustique, de réduire le poids tout en limitant la quantité d'eau à utiliser pour la fabrication. On peut considérer qu'il s'agit d'un compromis avantageux sur la porosité pour obtenir en même temps les bénéfices de l'isolation acoustique, de légèreté, de résistance mécanique et d'économies en eau.
[0039] Dans certains modes de réalisation, le volume maximal de pores connectés est d'au moins 60 %, plus préférablement d'au moins 75 %.
[0040] Dans certains modes de réalisation, la masse spécifique de la matrice de cristaux de gypse peut être d'au moins 55 %, de préférence d'au moins 65 %, plus préférablement supérieure à 70 % de la masse spécifique nominale du gypse.
[0041 ] La masse spécifique de la matrice de cristaux de gypse peut être mesurée par un quelconque procédé ou appareil approprié, par exemple, des balances hydrostatiques ou des pycnomètres à gaz.
[0042] La masse spécifique nominale du gypse peut dépendre des quantités des différentes phases de gypse et d'autres composés formant les cristaux de la matrice de cristaux de gypse. Par exemple, lorsque le cristal de gypse est uniquement composé d'hémihydrate de sulfate de calcium CaSC 0,5(H2O), la masse spécifique nominale du gypse peut être proche de la masse spécifique de l'hémihydrate de sulfate de calcium, c'est-à-dire 2,73 g/cm3. La masse spécifique de la matrice de cristaux de gypse peut alors être d'au moins 1 ,50 g/cm3, de préférence de 1 ,77 g/cm3, plus préférablement supérieure à 1 ,91 g/cm3.
[0043] Dans certains modes de réalisation, le diamètre équivalent moyen des étranglements des pores d'air peut être inférieur à 100 pm, de préférence inférieur à 80 pm, plus préférablement inférieur à 60 pm.
[0044] Dans le contexte de l'invention, le diamètre d'un étranglement entre des pores d'air peut être interprété comme étant le diamètre du tube le plus grand pouvant être utilisé pour modéliser cet étranglement. En pratique, comme l'épaisseur des parois entre les pores d'air qui sont connectés par un étranglement peut être relativement faible, on peut modéliser ledit étranglement comme un trou circulaire, et le diamètre de l'étranglement peut être le diamètre du plus grand cercle que l'on peut dessiner pour modéliser ce trou ou le diamètre d'un cercle ayant la même aire que l'étranglement.
[0045] Des étranglements peuvent être identifiés, et leur diamètre calculé, par traitement d'image de micrographies de MBE 2D et/ou d'images 3D de tomographie par rayons X. Comme pour la coordination de voisinage, des méthodes basées sur la tomographie par rayons X peuvent être préférées car elles peuvent permettre d’acquérir des images 3D qui sont plus représentatives d’échantillons de volume.
[0046] Les pores d'air connectés entre eux par un étranglement peuvent avoir des parois plus fines que les pores d'air non connectés du fait de leur proximité. Comme les étranglements créent des canaux à l'intérieur de la structure poreuse et réduisent la surface de paroi des pores d'air, des parois trop fines peuvent entraîner une plus grande sensibilité vis-à-vis des agressions mécaniques extérieures de la part de l'âme de plâtre. La structure poreuse peut facilement s'affaisser, et le plâtre être facilement écrasé lorsque des contraintes mécaniques externes, par exemple des contraintes de compression dues à un vissage, sont appliquées. Bien entendu, l'affaissement de la structure poreuse peut dépendre de l'intensité des contraintes mécaniques appliquées, et dans certaines applications dans lesquelles on peut s'attendre à des contraintes mécaniques faibles appliquées sur la plaque de plâtre, il peut être inutile d'éviter une structure poreuse plus fragile. [0047] Le traitement d'image des micrographies de MBE de coupes transversales d'échantillons d'âmes de plâtre doit être évité pour mesurer l'épaisseur de paroi des pores d'air car de nombreuses micrographies acquises sur des coupes transversales différentes peuvent être nécessaires pour que la mesure soit statistiquement représentative des épaisseurs de paroi réelles des pores d'air dans l'échantillon de volume.
[0048] À la place, le traitement des images 3D de tomographie par rayons X peut être recommandé. Des images 3D permettent de reconstruire la répartition 3D des pores d'air dans un échantillon de volume. En mesurant la distance entre les centres de deux pores d'air adjacents et en soustrayant leurs rayons respectifs, on peut calculer une distribution des valeurs des épaisseurs de paroi.
[0049] Dans des modes de réalisation avantageux, les épaisseurs de paroi desdits pores d’air connectés peuvent en outre se situer entre 2 pm et 20 pm, l’épaisseur de paroi moyenne desdits pores connectés étant entre 2 pm et 15 pm, de préférence entre 3 pm et 10 pm. La plaque de plâtre comprenant une âme de plâtre avec des pores d'air connectés ayant une épaisseur de paroi telle que décrite peut montrer une résistance mécanique plus élevée.
[0050] Les pores d'air non connectés peuvent généralement être plus éloignés les uns des autres, et donc peuvent présenter des parois plus épaisses. Les parois plus épaisses peuvent augmenter la masse spécifique globale de l'âme de plâtre. Ceci peut être préjudiciable pour des applications nécessitant une plaque de plâtre plus légère
[0051] Ainsi, dans certains modes de réalisation avantageux, les épaisseurs de paroi de pores d'air non connectés peuvent en outre se situer entre 5 pm et 150 pm, l'épaisseur de paroi moyenne desdits pores non connectés se situant entre 25 pm et 75 pm, de préférence entre 30 pm et 60 pm. Des pores d'air non connectés ayant une telle épaisseur de paroi permettent de réduire le poids des plaques de plâtre sans porter atteinte à la résistance mécanique.
[0052] En première approche, de grands pores d'air connectés, c'est-à-dire des pores d'air de grand diamètre, peuvent être considérés comme précieux pour réduire le poids de l'âme de plâtre, et donc diminuer sa masse spécifique, et réduire la génération de poussière pendant le traitement mécanique. Cependant, des pores d'air connectés trop volumineux peuvent avoir un impact négatif sur la ténacité de l'âme de plâtre et réduire sa capacité à résister aux contraintes mécaniques. Lors du traitement mécanique, l'âme de plâtre peut rompre de manière inattendue.
[0053] Dans certains modes de réalisation avantageux, le diamètre moyen des pores d'air connectés ayant une connectivité de voisinage entre 2 et 6 peut être inférieur à 300 pm, de préférence inférieur à 250 pm, plus préférablement inférieur à 200 pm. On a découvert que ces valeurs tendent à fournir des plaques de plâtre légères, durables et robustes.
[0054] Sans être limité d'une manière quelconque à une quelconque plage spécifique de masses spécifiques pour une plaque de plâtre selon l'invention, on a trouvé qu'une plaque de plâtre peut montrer les meilleures performances dans une plage optimale de masses spécifiques. Ainsi, dans certains modes de réalisation avantageux, la masse spécifique de la plaque de plâtre peut avantageusement se situer entre 5 kg/m2 et 15 kg/m2, de préférence entre 5 kg/m2 et 10 kg/m2
[0055] La porosité totale, comprenant les pores d'air et d'eau, affecte directement la masse spécifique de l'âme de plâtre et, donc, la masse spécifique de la plaque de plâtre. Comme les pores d'air contribuent le plus à la masse spécifique finale de l'âme de plâtre, la fraction totale des pores d'air, qu'ils soient connectés ou non connectés, peut être utilisée comme approximation pour qualifier le niveau de légèreté d'une plaque de plâtre.
[0056] Ainsi, dans certains modes de réalisation avantageux, le diamètre moyen des pores d'air connectés et non connectés peut être inférieur à 300 pm, de préférence inférieur à 250 pm, plus préférablement inférieur à 200 pm, pour une porosité globale entre 45 % et 85 %. Une telle plage de diamètres pour des pores d'air peut être utile pour réduire le poids de l'âme de plâtre et la génération de poussière lors du traitement mécanique tout en conservant un niveau de légèreté élevé.
[0057] Des pores d'air trop petits peuvent gêner l'obtention d'une coordination moyenne de voisinage des pores d'air connectés 2005 entre 2 et 6, de préférence entre 3 et 5. De préférence, dans certains modes de réalisation, 85 % du volume de porosité des pores d'air peuvent être constitués de pores d'air ayant un diamètre supérieur à 100 pm, de préférence supérieur à 150 pm. [0058] La distribution de la taille des pores, qu'ils soient pore d'air ou pore d'eau, dans l'âme de plâtre d'une plaque de plâtre selon la description peut être unimodale ou multimodale, par exemple, bimodale.
[0059] Ainsi, concernant la distribution de la taille des pores d'air, dans des modes de réalisation donnés à titre d'exemple, au moins 50 % en volume, de préférence au moins 75 % en volume, des pores d'air peuvent avoir un diamètre inférieur à 150 pm, et au moins 25 % en volume, de préférence 45 % en volume des pores d'air peuvent avoir un diamètre supérieur à 100 pm.
[0060] En outre, concernant la distribution de la taille des pores d'eau, dans des modes de réalisation donnés à titre d'exemple, 50 % à 90 % des pores d'eau peuvent avoir un diamètre inférieur à 3 pm et 5 % à 30 % des pores d'eau peuvent avoir un diamètre supérieur à 3 pm.
[0061 ] La perméabilité à l'air mesure la capacité d'un fluide, par exemple de l'air, à circuler à travers un matériau. Elle peut permettre de mesurer l'étanchéité à l'air d'un matériau de construction et, puisqu'elle est liée au réseau poreux ouvert, elle peut être utilisée pour caractériser ledit réseau ouvert. Alors que le réseau de pores ouverts peut comprendre à la fois des pores d'air connectés et des pores d'eau, les pores d'air connectés contribuent généralement le plus à la porosité globale de la plaque de plâtre et la contribution des pores d'eau peut être négligée. La perméabilité à l'air peut alors être utilisée comme approximation pour caractériser la structure poreuse ouverte formée par les pores d'air connectés. Des procédés basés sur la loi de Darcy sont couramment utilisés pour mesurer la perméabilité à l'air d'âmes de plâtre ou de plaques de plâtre.
[0062] Dans certains modes de réalisation avantageux, la perméabilité à l'air selon la loi de Darcy pour un plâtre selon l'invention peut être située entre 10’10 et 10’ 13 m2, de préférence entre 10’10 et 10’12 m2.
[0063] Dans un second aspect de la description, on propose un procédé de fabrication d'une plaque de plâtre selon l'un quelconque des modes de réalisation du premier aspect de l'invention, dans lequel ledit procédé comprend les étapes suivantes :
- la formation d'une pâte de plâtre comprenant au moins 90 %, de préférence au moins 95 % d'hémihydrate de gypse alpha ; - le mélange de ladite pâte de plâtre avec une solution aqueuse dudit agent moussant ;
- le moussage du mélange de ladite pâte avec la solution aqueuse dudit agent moussant, en particulier dans un mélangeur-aérateur ;
- le déversement de ladite pâte de plâtre sur une première feuille de couverture ;
- l'application d'une seconde feuille de couverture sur ladite pâte de plâtre déversée ;
- le séchage de la pâte.
[0064] Le procédé selon le second aspect de l'invention peut être conçu pour fabriquer une plaque de plâtre selon un quelconque mode de réalisation du premier aspect. En particulier, la quantité d'agent moussant et/ou de temps d'aération par le mélangeur-aérateur peuvent être ajustés en fonction des besoins à atteindre concernant la porosité et la masse spécifique.
[0065] Comme mentionné ci-dessus, un des avantages exceptionnels d'une plaque de plâtre selon le premier aspect de l'invention est que sa fabrication nécessite un faible WSR. Ainsi, dans des modes de réalisation préférés, dans le procédé, le rapport eau sur stuc de la pâte de plâtre peut être inférieur à 0,5, de préférence inférieur à 0,4.
Exemples
[0066] Les caractéristiques et avantages sont maintenant illustrés au moyen des exemples décrits ci-après.
[0067] Quatre exemples E1 à E4 de plaques de plâtre selon l'invention ont été fabriqués selon les recettes de fabrication du tableau 1 pour leurs pâtes de plâtre. Les pâtes de plâtre des exemples E1 et E2 sont composées d'hémihydrates alpha (HH alpha) avec un rapport eau sur stuc (WSR) de 31 %, celles des exemples E3 et E4 sont préparées à partir d'hémihydrates bêta (HH bêta) avec un WSR de 80 %.
[0068] En outre, on ajoute aux pâtes dans les proportions indiquées dans le tableau 1 , un retardateur sous la forme d'une solution aqueuse de PlastRetard® de chez SICIT, dilué à 10 % en poids (PlastRetard®), un agent dispersant sous forme de polynaphtalènesulfonate de sodium (PNS) et un accélérateur de prise résistant à la chaleur (HRA) sous la forme d'un mélange de particules de plâtre broyé revêtues d'un revêtement inhibiteur de calcination tel que décrit dans le brevet U.S. 3573947 A [UNITED STATES GYPSUM CO] du 06/04/1971. [0069] L'agent moussant est une solution aqueuse de Hyonic® PFM-10 diluée à 6 % en poids et introduite dans les pâtes à 0, 17 l/min avant moussage par introduction d'air dans le mélange ainsi formé à différents débits, comme décrit dans le tableau 1 .
[0070] Selon la présente invention, l’agent moussant sous forme aqueuse est donc préalablement mélangé aux pâtes de plâtre avant le moussage du mélangé ainsi formé, ledit moussage permettant la formation de la porosité connectée.
[0071 ] {Table 1 ]
Figure imgf000014_0001
[0072] Une fois préparées, les plaques de plâtre des exemples E1 et E4 ont été analysées par tomographie par rayons X et différentes caractéristiques de la structure de l'âme de plâtre ont été extraites et mesurées par un traitement des images 3D acquises par tomographie par rayons X. En particulier, les caractéristiques suivantes ont été extraites :
- la distribution, par occurrence, de la coordination de voisinage, N, des pores d'air, fig. 4 ;
- la distribution, par occurrence, oc, des épaisseurs de paroi, W (pm), des pores d'air connectés, fig. 5 ;
- la distribution, par occurrence, oc, des épaisseurs de paroi, W (pm), des pores d'air non connectés, fig. 6 ;
- la distribution cumulée en volume, cV, de diamètre équivalent, d (pm) des pores d'air connectés, fig. 7 ;
- la distribution cumulée en volume, cV, de diamètre équivalent, d (pm) des pores d'air non connectés, fig. 8. [0073] En outre, la coordination moyenne de voisinage, l'épaisseur moyenne de paroi des pores d'air connectés, l'épaisseur moyenne de paroi des pores non connectés, le diamètre équivalent moyen des étranglements et le diamètre moyen des pores d'air connectés ont également été calculés. Les résultats sont donnés dans le tableau 2.
[0074] La perméabilité à l'air, K de Darcy, de chaque exemple a été mesurée respectivement par une méthode basée sur la loi de Darcy selon la norme ISO 8841 . La porosité a été calculée à partir du poids mesuré des plaques de plâtre. Les résultats sont donnés dans le tableau 2.
[0075] La résistance mécanique de chaque exemple a été mesurée par indentation mécanique. Une bille sphérique de 8 mm est enfoncée dans la planche à vitesse constante tout en mesurant la pente de la courbe de résistance/déplacement. Les résultats sont donnés dans le tableau 2.
[0076] [Table 2]
Figure imgf000015_0001
Figure imgf000016_0001
[0077] La coordination moyenne de voisinage, N (moy) des pores d'air en fonction du diamètre moyen des pores d'air connectés pour les exemples E1-E4 (ronds pleins).
[0078] La coordination moyenne de voisinage, N (moy) des pores d'air en fonction de la porosité, p, pour les exemples E1 -E4 (ronds pleins).
[0079] La coordination moyenne de voisinage, N (moy) des pores d'air en fonction de la densité, d, pour les exemples E1 -E4 (ronds pleins).
[0080] La fig. 4 montre qu'au moins 90 % des pores d'air des exemples selon l'invention ont une coordination de voisinage entre 0 et 8 avec une occurrence maximale entre 1 et 2. La coordination moyenne de voisinage, telle que rapportée dans le tableau 2, est comprise entre 2 et 6. Elle est plus élevée pour E1 et E2, qui sont réalisés à partir d'hémihydrates alpha, que pour E3 et E4, qui sont en hémihydrates bêta.
[0081 ] Comme illustré sur les fig. 10 et fig. 1 1 , pour le même niveau de porosité ou de masse spécifique, la coordination moyenne de voisinage des pores d'air connectés est plus élevée pour les exemples que pour les non-exemples.
[0082] Comme illustré sur la fig. 5, l'occurrence maximale de l'épaisseur de paroi des pores d'air connectés pour les exemples E1 - E4 est d'environ 5 pm.
[0083] Concernant les parois non connectées, des exemples sont illustrés sur la fig. 6], La distribution est plus étroite pour les exemples allant jusqu'à 150 pm avec une occurrence maximale centrée autour de 25 pm.
[0084] La distribution cumulée en volume de diamètres de pores d'air connectés et non connectés est représentée respectivement sur les fig. 7 et fig. 8. Au moins 75 % des pores d'air connectés dans les exemples ont un diamètre inférieur à 300 pm.
[0085] Environ 90 % des pores d'air non connectés dans les exemples ont un diamètre inférieur à 100 pm.
[0086] Tous les modes de réalisation et exemples incluant des dessins, qui sont décrits ici, qu'ils concernent le premier ou le second aspect de l'invention, peuvent être combinés par l'homme du métier à moins qu'ils n'apparaissent techniquement incompatibles. [0087] Si on réfère maintenant à la figure 12, celle-ci est une photographie de microscopie électronique à balayage SEM de la structure poreuse obtenue selon l’exemple 1 selon l’invention. On observe en noir les connections (étranglements) 2 entre les pores d’air 1 de ladite structure. En supposant logiquement que l’image SEM permet de voir la moitié du volume externe sensiblement sphérique d’un pore d’air, il est possible de compter le taux de coordination de voisinage moyen desdits pores d’air. Les résultats sont donnés dans le tableau 3 qui suit. On compte ainsi une coordination moyenne de voisinage de l’ordre de 1 ,87 pour une demi-sphère, soit une coordination globale de 3,74, très proche de la valeur de 3,9 obtenue par tomographie X (voir le tableau 2 qui précède). La même analyse effectuée sur l’image SEM de la figure 1 de la publication WO2022/153181 montre que la coordination de voisinage moyenne des pores d’air de la structure obtenue selon cet art antérieur est de l’ordre de 0,99.
[0088] [Table 3]
Figure imgf000017_0001
[0089] Les résultats reportés dans le tableau 3 montre que l’enseignement de la publication WO2022/153181 conduit à l’obtention d’une structure poreuse dont le nombre de coordination moyen des pores d’air est de l’ordre de 1 , contrairement à l’objet de la présente invention.
[0090] En outre, bien que l'invention ait été décrite en liaison avec des modes de réalisation préférés, il faut comprendre que diverses modifications, additions et altérations peuvent être apportées à l'invention par l'homme du métier sans s'écarter de l'esprit et du champ d'application de l'invention tels que définis dans les revendications.

Claims

Revendications Plaque de plâtre comprenant une âme de plâtre disposée entre deux feuilles de couverture ; dans laquelle ladite âme de plâtre comprend une matrice de cristaux de gypse et des pores d'air ; dans laquelle au moins 90 %, de préférence au moins 94 %, plus préférablement au moins 98 % des pores d'air sont connectés par un étranglement ; et dans laquelle la coordination de voisinage moyenne desdits pores d'air connectés se situe entre 2 et 6. Plaque de plâtre selon la revendication 1 , dans laquelle le volume maximal de pores connectés est d'au moins 60 %, plus préférablement d'au moins 75 %. Plaque de plâtre selon l’une quelconque des revendications 1 à 2, dans laquelle la masse spécifique de la matrice de cristaux de gypse est d’au moins 55 %, de préférence d’au moins 65 %, plus préférablement supérieure à 70 % de la masse spécifique nominale du plâtre. Plaque de plâtre selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle le diamètre équivalent moyen des étranglements des pores d'air est inférieur à 100 pm, de préférence inférieur à 80 pm, plus préférablement inférieur à 60 pm. Plaque de plâtre selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle les épaisseurs de paroi desdits pores d’air connectés se situent entre 2 pm et 20 pm, et dans laquelle l’épaisseur de paroi moyenne desdits pores connectés se situe entre 2 pm et 15 pm, de préférence entre 3 pm et 10 pm. Plaque de plâtre selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle les épaisseurs de paroi des pores d'air non connectés se situent entre 5 pm et 150 pm, et dans laquelle l'épaisseur moyenne de paroi desdits pores non connectés se situe entre 25 pm et 75 pm, de préférence entre 30 pm et 60 pm. Plaque de plâtre selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle le diamètre moyen des pores d'air connectés avec une connectivité de voisinage entre 2 et 6 est inférieur à 300 pm, de préférence inférieur à 250 pm, plus préférablement inférieur à 200 pm.
8. Plaque de plâtre selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans laquelle la masse spécifique de la plaque de plâtre se situe entre 5 kg/m2 et 15 kg/m2, de préférence entre 5 kg/m2 et 10 kg/m2.
9. Plaque de plâtre selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans laquelle le diamètre moyen des pores d'air connectés et non connectés est inférieur à 300 pm, de préférence inférieur à 250 pm, plus préférablement inférieur à 200 pm, pour une porosité globale entre 45 % et 85 %.
10. Plaque de plâtre selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, dans laquelle 85 % du volume de porosité sont constitués de pores d’air ayant un diamètre qui est supérieur à 100 pm, de préférence supérieur à 150 pm.
11. Plaque de plâtre selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans laquelle au moins 50 % en volume, de préférence au moins 75 % en volume, des pores d'air ont un diamètre inférieur à 150 pm, et dans lequel au moins 25 % en volume, de préférence 45 % en volume des pores d'air ont un diamètre supérieur à 100 pm.
12. Plaque de plâtre selon l’une quelconque des revendications 1 à 11 , dans laquelle 50 % à 90 % des pores d’eau ont un diamètre inférieur à 3 pm et dans laquelle 5 % à 30 % des pores d’eau ont un diamètre supérieur à 3 pm.
13. Plaque de plâtre selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, dans laquelle la perméabilité à l'air selon la loi de Darcy se situe entre 10’10 et 10’ 13 m2, de préférence entre 10’10 et 10’12 m2
14. Plaque de plâtre selon l'une quelconque des revendications 1 à 13 dans laquelle la coordination de voisinage moyenne desdits pores d'air connectés se situe entre 3 et 6, de préférence entre 3 et 5.
15. Procédé de fabrication d'une plaque de plâtre selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, dans lequel ledit procédé comprend les étapes suivantes :
- la formation d'une pâte de plâtre comprenant au moins 90 %, de préférence au moins 95 % d'hémihydrate de gypse alpha ; le mélange de ladite pâte de plâtre avec un agent moussant sous forme aqueuse; - le moussage dudit mélange de ladite pâte avec ledit agent moussant sous forme aqueuse;
- le déversement de ladite pâte de plâtre sur une première feuille de couverture ;
- l'application d'une seconde feuille de couverture sur ladite pâte de plâtre déversée ;
- le séchage de la pâte.
16. Procédé selon la revendication 15, dans lequel le rapport eau sur stuc de la pâte de plâtre est inférieur à 0,5, de préférence inférieur à 0,4.
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