Produits en argile

Produits en argile

Les produits en argile sont l’un des plusclasses importantes de matériaux de structure. Les matières premières utilisées dans leur fabrication sont l’argile mélangée avec du quartz, du sable, de la chamatte (argile réfractaire brûlée à 1000-1400 o C et broyée), du laitier, de la sciure de bois et du charbon pulverisé. Les produits d’argile structurale ou les céramiques de construction * sont fondamentalement fabriqués par moulage, séchage et combustion d’une masse d’argile. Plus le volume est élevégravité spécifique, plus le produit d’argile est fort. Cette règle ne tient pas bon pour les produits vitrifiés puisque la densité de l’argile diminue à mesure que la vitrification progresse.

La gravité spécifique des briques d’argile varie de 1,6 à 2,5.

Selon la méthode de fabrication et de structure, les briques, les carreaux, les tuyaux, la terre cuite, les faïences, les grès, la porcelaine et la majolique sont bien reconnus et utilisés dans la construction de bâtiments. Les briques d’argile ont une apparence, une résistance et une durabilité agréables, tandis que les carreaux d’argile utilisés pour les cloisons de séparation et les sols légers présentent une résistance et une résistance au feu élevées. Tuyaux en argile en raison de leurla durabilité, la résistance, la légèreté et le bon marché sont utilisés avec succès dans les égouts, les drains et les conduits.

* Matériaux et produits polycristallins formés par la cuisson d’argiles naturelles et d’adjuvants minéraux à une température élevée et également par frittage des oxydes de divers métaux et d’autres substances inorganiques à point de fusion élevé.

1 L’Argile Et Ses Classifications

L’argile est la matière première la plus importantematériel utilisé pour la fabrication de briques. C’est une masse minérale de terre ou roche fragmentaire capable de se mélanger à l’eau et de former une masse plastique visqueuse qui a la propriété de conserver sa forme lorsqu’elle est moulée et séchée. Lorsque de telles masses sont chauffées à la rougeur, elles acquièrent dureté et résistance. Ceci est le résultat demodifications micro-structurelles de l’argile et en tant que telle est une propriété chimique. Les couches les plus pures sont principalement constituées de kaolinite (2SiO2.Al2O3.2H2O) avec de petites quantités de minéraux tels que le quartz, le mica, le felspath, la calcite, la magnésite, etc. Par leur origine, les argiles sont subdivisées en argiles résiduelles etles transportées. Les argiles résiduelles, connues sous le nom de Kaolin ou d’argile de Chine, sont formées à partir de la décomposition des roches sous-jacentes et sont utilisées pour la fabrication de poterie. Les argiles transportées ou sédimentaires résultent de l’action des agents d’altération.Ceux-ci sont plus dispersés, contiennent des impuretés et sont exempts de grosses particules de roches mères.

Sur la base de la résistance aux hautes températures (plus de 1580 o C), les argiles sont classées comme argiles réfractaires, à fusion élevée et à faible fusion. Les argiles réfractaires sont très dispersées ettrès plastique. Ceux-ci ont une teneur élevée en alumine et une faible teneur en impuretés, telles que le Fe2O3, tendant à abaisser la réfractarité. Les argiles à fusion élevée ont une réfractarité élevée (1350-1580 o C) et contiennent une petite quantité d’impuretés telles que le quartz, le felspath, le mica, le carbonate de calcium et le carbonate de magnésium. Ceux-ci sont utilisés pour la fabrication de parementbriques, carreaux de sol, tuyaux d’égout, etc. Les argiles à faible fusion ont des réfracteursmoins de 1350 o C et ont des compositions variables. Ceux-ci sont utilisés pour fabriquerdes briques, des blocs, des carreaux, etc.

Des adjuvants sont ajoutés à l’argile pouraméliorer ses propriétés, si désiré. Argiles hautement plastiques qui nécessitent un mélange d’eau jusqu’à 28%, donnent un fort retrait de séchage et de combustion, nécessitent l’ajout d’adjuvants maigres ou de substances non plastiques telles que le sable de quartz, le chamotte, la cendre, etc. Les articles de densité apparente plus faible et de porosité élevée sont obtenuspar ajout d’adjuvant qui brûle. Les exemples d’adjuvants à brûler sont de la sciure de bois, des fines de charbon, du charbon pulvérisé. etc. Les articles de résistance aux acides et les revêtements sont fabriqués à partir d’argile par addition de verre à eau ou d’alcalis.

Température de combustion des éléments d’argilepeut être réduit en mélangeant de l’argile avec des flux tels que le felspath, les minerais de fer, etc. La plasticité de la masse de moulage peut être augmentée en ajoutant des tensioactifs tels que l’assulfite-vinasse sodique (0,1-0,3%).

2 Propriétés Physiques Des Argiles

La plasticité, la résistance à la traction, la texture, le retrait, la porosité, la fusibilité et la couleur après combustion sont les propriétés physiques les plus importantes pour déterminer la valeur de l’argile. La connaissance de ces propriétés est plus avantageuse pour juger de la qualité de la matière première qu’une analyse chimique.

Par plasticité, on entend la propriété que l’argile mouillée a de se déformer en permanence sans se fissurer.La quantité d’eau requise par les différentes argiles pour produire le plus d’état plastique varie de 15 à 35%. Bien que la plasticité soit la propriété physique la plus importante de l’argile, il n’existe pourtant aucune méthode de mesure qui soit entièrement satisfaisante. Le test le plus simple et le plus utilisé estaffordonné par la sensation de l’argile mouillée avec les doigts. L’équation personnelle joue nécessairement un rôle important dans une telle détermination.

Étant donné que les articles en argile sont soumis à des contraintes considérables lors du moulage, de la manipulation et du séchage, une résistance à la traction élevée est souhaitable. Le test est effectué en déterminant la stregth des éprouvettes qui ont été moulées sous forme de briquettes et très soigneusement séchées.

La texture de l’argile est mesuréepar la finesse de ses grains. Dans les travaux brutaux, le pourcentage de passage d’un seuil de 100 est déterminé. Aucune limite numérique à la taille des grains ou à la relation souhaitée entre les tailles n’a été établie. Les argiles à grain très fin exemptes de sable sont plus plastiques et rétrécissent plus que celles contenant un matériau plus grossier.

La connaissance du retrait à la fois dans le séchage et dans la combustion est nécessaire pour produire un produit de taille requise. De plus, la quantité de retrait forme un indice du degré de combustion. Le froissement lors du séchage dépend de l’espace interstitiel dans l’argile et de la quantité d’eau de mélange. L’ajout de sable ou d’argile brûlée au sol abaisse la condensation, augmente la porosité et facilite le séchage. Le retrait du feu dépend de la proportion d’éléments volatils, de la texture et de la façon dont l’argile brûle.

Par porosité de l’argile, on entend theratio si le volume de l’espace poreux au volume sec. Étant donné que la porosité affecte la proportion d’eau nécessaire à la fabrication de l’argile plastique, elle influencera indirectement le retrait de l’air. Les grands pores permettent à l’eau de s’évaporer plus facilement et permettent par conséquent un taux de séchage plus élevé que les petits pores. Dans la mesure où la vitesse à laquelle l’argile peut être séchée en toute sécurité est d’une grande importance dans la fabrication de produits argileux, l’effet de la porosité sur la vitesse de séchage doit être pris en compte.

La température à laquelle l’argile fusionne est déterminée par la proporation des flux, la texture, l’homogénéité du matériau, le caractère de la flamme et sa constitution minérale. En raison de la non-uniformité de la composition, des parties du corps d’argile fondent à des vitesses différentes, de sorte que la période de ramollissement s’étend sur une plage considérable de temps et de température. Cette période estdivisée en vitrification naissante et vitrification visqueuse.

Les expériences indiquent grossièrement quela proportion de flux est plus élevée plus le point de fusion est bas. Les fines couches de texture fusionnent plus facilement que celles de texture plus grossière et de même composition minérale. L’uniformité de la masse d’argile détermine très largement l’influence de divers éléments; le carbonate de chaux en gros morceaux peut provoquer un poppinglorsqu’il est présent en petits pourcentages, mais lorsqu’il est finement broyé, 15% de celui-ci peut être autorisé à fabriquer des briques ou des carreaux. La chaux associée au silicate d’alumine (feldspath) forme un flux souhaitable. Le fer sous forme ferreuse, présent dansles carbonates et dans la magnétite, fusionnent plus facilement que lorsqu’il est présent sous forme de ferriciron. Si l’atmosphère du four présente un caractère insuffisamment oxydant au cours des premiers stades de la combustion, l’élimination du carbone et du soufre sera évitée jusqu’à ce que la masse ait diminué de manière à empêcher leur impulsion et l’oxydation du fer. Lorsque cela se produit, un produit avec un noyau coloré ou un corps gonflé est susceptible d’en résulter.