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Matériaux de terre cuite - Matières de base et fabricationArticle de référence | Réf : C906 v2
Auteur(s) : Michel KORNMANN
Date de publication : 20 août 2009
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Avant de parler des produits, il convient de parler des propriétés du tesson céramique. On rappelle qu'il s'agit d'un agglomérat de grains de différentes origines :
cristaux résiduels de quartz, de feldspaths potassiques ou sodocalciques (plagioclase) et de mica des roches initiales ;
nouveaux petits cristaux formés à la cuisson : quartz, mullite, hématite, silicates de calco-aluminium (comme pyroxène, géhlénite).
Ces cristaux sont liés par la matrice vitreuse des éléments fondants. La masse volumique théorique de ce matériau est de l'ordre de 2 600-2 750 kg/m3 (la densité du quartz est 2 650 kg/m3, mais celle de l'hématite est 5 250 kg/m3).
Cependant, en pratique, ce matériau est poreux dans une large gamme : la porosité varie entre 15 et 48 %, bien que la porosité la plus fréquente soit de l'ordre de 35 %. Le diamètre des pores s'étend de 0,1 à 3 µm, le plus souvent entre 0,4 et 1,1 µm. Les surfaces spécifiques des pores sont généralement comprises entre 1,5 et 3 m2/g.
Cette porosité est le facteur majeur qui influe sur les propriétés de la terre cuite. Cette dernière dépend du mélange argileux initial (granulométrie et concentration en argile, calcaire ou non, porosé ou non, concentration de flux grésant), et du cycle de cuisson (température maximale, temps de maintien).
Par ailleurs, les propriétés du tesson ne sont pas isotropes. Il se rappelle de son origine et, en particulier, de sa mise en forme. La structure est donc orientée selon les déformations de l'argile dans l'extrudeuse ou à la presse...
La masse volumique brute est directement liée à la porosité. Elle varie en pratique de 2 200 kg/m3 (tuile) à 1 300 kg/m3 (brique très porosée). La relation entre la densité et la porosité est :
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(1) - KORNMANN (M.), CTTB - Matériaux de construction en terre cuite, fabrication et propriétés - Ed. Septima, Paris (2005).
(2) - KORNMANN (M.), CTTB - Clay bricks and roof tiles, manufacturing and properties - Société de l'industrie minérale, Paris (2007).
(3) - CTTB - Tuiles et briques de terre cuite, caractéristiques, mise en œuvre et solutions pour le bâtiment - le Moniteur, Paris (1998).
(4) - THOREZ (J.) - L'argile, minéral pluriel - Bull. Soc. Roy. Sci., Liège, vol 72, 1, 19-70 (2003).
(5) - NESS (W.D.) - Introduction to mineralogy - Oxford university press (2000).
(6) - MOJID (M.A.), CHO (H.) - Estimating the fully developped diffuse double layer thickness - Applied Clay techn., 33, 278-286 (2006).
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