Elaboration et caracterisation d’un refractaire monolithique a base de kaolin
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Université Sétif 1 - Ferhat ABBAS , Institut d'Optique et Mécanique de Précision
Abstract
The aim of this work is to study the physical, mechanical and thermomechanical behaviour of a
refractory concrete based on kaolin grogs and an aluminous cement.
Firstly, we characterized the raw materials. So we studied the physical properties of the aluminous
cement. Then we studied its mechanical properties. After that, we have optimised the mixtures for elaboration of
the concrete.
The structure is constituted of grains of mullite (3Al2O3 2SiO2) within a silica rich vitreous matrix. The
porosity represents approximatively 40% of the total volume. These structural and microstructural characteristics
are responsible of the good thermal choc and thermal fatigue resistances.
Mechanical tests conducted at high temperatures showed that the mechanical characteristics improve in the field
of medium temperatures (600°C - 800°C). This behaviour is the result of the glass phase, which allows the
emergence of bridges in the cracks. The creep resistance is satisfactory.
Through the obtained results, we conclude say that the refractory concrete, can be used as insulation in
some furnaces.
Description
L’objectif de ce travail est d’étudier le comportement physique, mécanique et thermomécanique d’un
béton réfractaire élaboré à partir de la chamotte de kaolin et d’un ciment alumineux.
Dès le départ, nous avons caractérisé les matières premières utilisées. Nous avons les propriétés
physiques et mécaniques du liant utilisé Lors de l’élaboration, nous avons optimisé la température de cuisson.
Les traitements effectués aux températures 1400°C et 1450°C durant une heure engendrent de meilleures
caractéristiques mécaniques aussi bien à froid qu’à chaud.
La structure est constituée de grains de mullite (3Al2O3 2SiO2) liées avec une phase vitreuse. Le béton
élaboré contient, selon la température de cuisson, une porosité totale autour de 40%. Les caractéristiques
structurales et microstructurales du béton sont à l’origine de la bonne tenue aux chocs et à la fatigue thermiques.
Les essais mécaniques à chaud ont montré que ce matériau possède de bonnes caractéristiques
mécaniques aux températures moyennes (600°C – 800°C). Ce comportement est du à la viscosité de la phase
vitreuse qui garantit un bon pontage dans cet intervalle de températures. La résistance au fluage est satisfaisante.