III-2-1-3 : La plasticité
a) La limite de liquidité
La limite de liquidité est la teneur en eau qui
correspond à la fermeture de la rainure sur un centimètre de
longueur après environ vingt cinq chocs (appareil de Casagrande). Le
matériau argileux est au préalable lavé au tamis de maille
de 400um puis conservé pendant 24 heures dans l'eau. Après
décantation, il est répandu sur une plaque de plâtre pour
séchage et homogénéisation avant d'être placé
dans l'appareil de Casagrande où une rainure est creusée dans la
coupelle comportant l'échantillon. La manivelle est tournée
à une vitesse de 2 chocs par seconde jusqu'à ce que la rainure se
ferme sur un centimètre.
Des essais successifs sont effectués en laissant
évaporer l'eau progressivement. Le procédé est tel que le
nombre de chocs soit compris entre 15et 35 pendant cinq essais. La limite de
liquidité est donnée par la formule :
|
W
L
|
Ph - Ps
|
× 100
|
|
Ps -Tare
|
Ph = poids total humide, Ps = poids total sec.
21
b) La limite de plasticité
La pâte argileuse du dernier essai de la limite de
liquidité est utilisée pour déterminer la limite de
plasticité : après un léger séchage, on forme une
boule de 12 mm de diamètre environ que l'on utilise pour faire un
cylindre de 10 à 15cm environ avec 3mm de diamètre en roulant sur
une surface plane, sèche, propre et non absorbante. La limite de
plasticité est la teneur en eau du cylindre qui se brise lorsqu'on le
soulève de 1à 2cm. Elle est donnée par la formule :
|
W
P
|
=
|
Ph -Ps
|
×100
|
|
Ps -Tare
|
c) L'indice de plasticité
Elle est obtenue en faisant la différence entre la
limite de liquidité et celle de plasticité. L'indice de
plasticité indique l'intervalle dans lequel le matériau argileux
est façonnable. Sa formule est donnée par l'équation :
= w - W p L P
III-2-1-4 : Mesure du pH
Compte tenu de l'influence du pH sur l'aptitude au filage des
pâtes nous avons jugé intéressant de mesurer le pH d'une
solution saturée en argile AE.
Après avoir étalonné le pH-mètre
dans une solution étalon de pH = 6,86 , son électrode est
nettoyée et introduit dans un bêcher contenant 30ml d'eau
distillée placé sur un agitateur magnétique. La poudre
d'argile (diamètre inférieur à 400um) est par la suite
introduite dans le bêcher jusqu'à l'obtention d'une solution
saturée. La lecture du pH est effectuée une fois que l'on
n'observe plus des variations sur l'écran.
III-2-2 : Formulations élaborées
L'adjuvant minéral le plus fréquemment
utilisé dans la fabrication des briques de terre cuite est le sable
quartzeux. Il est utilisé comme dégraissant dans les argiles
plastiques dites grasses, de préférence à d'autres agents
dégraissants [19,20].
Compte tenu du fait que AE est assez grasse, (retrait sur sec
de 7%) ce matériau se trouve dans les limites maximales acceptables pour
les produits de terre cuite,[6,8]. Dans le
I
22
souci d'améliorer l'aptitude au séchage de cette
argile, nous avons effectué des ajouts de 0 , 20, 30 % d'argile AN d'une
part, et 9, 15% de sable quartzeux d'autre part.
111-2-3 : Fagonnage des eprouvettes
Les matériaux argileux (AE et AN) sont
prélevés, séchés, broyés dans un mortier en
porcelaine puis tamisés jusqu'à passage intégrale au tamis
d'ouverture de mailles 400um. Le sable (SF) est tamisé à 200um.
Pour la suite, les matériaux sont étuvés à
105°C pendant 24h et, conservés dans des sachets en plastique afin
d'éviter la fixation d'eau atmosphérique. Le façonnage des
produits de brique de terre cuite se fait généralement par
extrusion [21]. Mais, suite au manque d'extrudeuse, nous avons utilisé
les moyens compatibles avec les conditions expérimentales du
laboratoire. Les éprouvettes de formulation argile d'Etoa (AE)-argile de
Nkolbisson (AN), désignées E0, E20, E30, sont obtenues avec les
pourcentages d'argile AN ciaprès : 0, 20 et 30% .
Les éprouvettes de formulation argile d'Etoa-sable fin
(SF) dénommés AS9, AS15, sont obtenues avec les pourcentages de 9
et 15% de SF.
Pour une étude comparative, des éprouvettes (En )
ne contenant que l'argile de Nkolbisson (AN) étaient aussi
façonnées.
Pour l'étude du séchage, de la poudre de
matériau est humidifiée à 25% (eau
déminéralisée), et malaxée manuellement
jusqu'à l'obtention d'une pâte homogène. Le
façonnage a consisté à mettre la pâte plastique en
forme dans un moule en acier, puis à presser faiblement avec une presse
hydraulique. A la fin du pressage, il en ressort des éprouvettes
parallélépipédiques ( 7,9x3,9x1,8 cm ).
111-2-4 : Le sechage
L'étude du séchage a été
effectuée à l'aide des mesures des variations du retrait
linéaire de séchage et de la perte de masse des
éprouvettes de matériau en fonction du temps. Après le
façonnage d'une éprouvette de matériau, sa masse est prise
et une rainure de longueur déterminée est effectuée sur sa
surface
Soient L0 et M0 ,respectivement, la longueur et la masse de
l'éprouvette juste après façonnage, Lt et Mt , la longueur
et la masse de l'éprouvette après un temps t de séchage .
Le retrait linéaire de séchage à l'instant t est
donné par la relation :
R--
x100
L 0-Lt
23
L0
La perte de masse à l'instant t est donné par la
relation
ÄM= M 0- MT
x100
M0
| 
