III-2-4-1 : Le séchage naturel
Ce mode de séchage consiste à étaler les
éprouvettes de matériau sur un contre plaquet, dans l'air
atmosphérique du laboratoire, à la température de
26°C #177; 1°C. Pour chaque composition de formulation, trois
éprouvettes sont expérimentées et les mesures ( retrait
linéaire de séchage et perte de masse ) sont effectuées
toutes les 24h.
III-2-4-2 : Le séchage à
l'étuve
Parallèlement au séchage naturel, le
séchage iso thermique (50°C) à l'étuve a
été effectué pour les autres éprouvettes de
matériau. A cet effet, les mesures de variation de masse et de retrait
linéaire de séchage ont aussi été effectuées
toutes les 24h sur les éprouvettes de matériau. Toutefois, au
cours de cette étude, les éprouvettes façonnées
séjournent d'abord 24h dans l'air atmosphérique du laboratoire
(température de 26°C #177; 1°C) avant d'être
étuvées.
111-2- 5 : Cuisson des produits
Les produits sont cuits dans un four électrique de
marque FP34G et de capacité 0,02 m3.. C'est un four
programmable de température maximale 1280°C. La montée en
température est de 2°C /minute et le traitement a porté sur
la plage 850 -1100°C, avec un intervalle régulier de 50°C. La
durée du traitement à une température donnée est de
2 heures.
111.2.6- Propriétés physiques des
produits
Afin d'évaluer les performances des céramiques
des formulations élaborées, les propriétés
physiques suivantes ont été déterminées : la
couleur, le retrait linéaire de cuisson, le pourcentage d'eau
absorbée, la masse volumique apparente ainsi que la résistance
à la flexion.
a) La couleur
La couleur se définie comme l'impression que la
lumière diffusée par les corps produit sur l'oeil [22]. Pour
étudier la couleur des produits cuits, nous avons utilisé
l'appréciation visuelle.
24
b) Le retrait linéaire de cuisson
Le retrait linéaire de cuisson est le pourcentage de la
variation de longueur de l'éprouvette de matériau après le
traitement thermique [23].
En désignant par Lo et Lc les longueurs de
l'éprouvette de matériau avant et après la cuisson, le
retrait linéaire de cuisson Rc est donné par l'équation
:
=
Lo-Lc
× 100
Rc
Lo
c) Le pourcentage d'eau absorbée
Cette grandeur est définie comme étant le
rapport de l'augmentation de masse de l'échantillon
entraînée par une imbibition partielle en eau à la masse
sèche de l'échantillon. Cette imbibition est obtenue par
immersion de l'échantillon dans l'eau à 20°C et à la
pression atmosphérique pendant 24h [24]. Ces essais sont
effectués selon le protocole P18-554 des normes Françaises, AFNOR
[24]. Pour effectuer la mesure sur une éprouvette de matériau, sa
masse Ms est d'abord déterminée à l'air libre après
son étuvage à 105°C pendant au moins 24h. Elle est ensuite
immergée dans l'eau distillée pendant 24h à la
température de (20 #177;1)°C. L'éprouvette de
matériau est ensuite soigneusement épongée avec du papier
absorbant et sa masse Ma est déterminée. Le pourcentage d'eau
absorbée, ab, est donné par l'équation :
d) La masse volumique apparente
La masse volumique apparente est définie comme
étant le quotient de la masse sèche de l'échantillon par
le volume occupé par la matière solide, y compris les vides
contenus dans les grains (volume apparent) [24]. Les essais effectués
respectent le protocole P.18-554 des normes Françaises [24]. La mesure
de la masse volumique apparente est consécutive à la
détermination du pourcentage d'eau absorbée. Ainsi,
l'éprouvette de matériau imbibée d'eau (20°C) et de
masse Ma est introduite dans une nacelle métallique. Le tout est
plongé dans l'eau distillée d'un bêcher et la masse Ma' de
l'éprouvette de matériau est mesurée. Si Ms désigne
la masse de l'éprouvette étuvée à 105°C
pendant 24h, la masse volumique apparente ña est
donnée par l'équation :
ña = Ms e ' ñ
-
ñe=0,99823g /cm3 = masse volumique
de l'eau à 20°C [24 ]
25
e) La résistance à la flexion
Elle est obtenue par calcul après mesure de la charge
qu'un matériau peut supporter avant sa rupture. Les essais sont
effectués à l'aide d'un appareil à flexion qui utilise la
méthode des trois points. Ces essais sont basés sur le protocole
P.61-503 des normes Françaises [25]. L'éprouvette est
séchée à l'étuve à 105°C jusqu'à
poids constant. Après refroidissement, elle est placée sur deux
appuis cylindriques et horizontaux fixés sur un socle de mouvement
vertical. Un troisième cylindre immobile est placé au-dessus,
parallèlement et symétrique aux deux précédents. Le
socle des deux cylindres à une vitesse ascensionnelle de 2,5mm /min
jusqu'à la rupture de l'éprouvette de matériau. La lecture
sur un écran permet de déterminer la charge produisant cette
rupture. La résistance à la flexion est donnée par la
relation
3 FL
2 bh 2
où
F = force à la rupture de l'éprouvette (en N ),
L = écart entre les cylindres horizontaux (en mm), b =
largeur de l'éprouvette ( en mm),
h= épaisseur de l'éprouvette (en mm).
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