Matières premières argileuses du Sénégal : caractéristiques et applications aux produits céramiques de grande diffusion

Discipline

Science des Matériaux

Classification

Technologie (Sciences appliquées)

Mots-clés libres

Substance organique, Densification des matériaux, Résistance à la flexion

Mots-clés

Argile,

Céramique industrielle,

Quartz,

Kaolinite,

Briques -- Fabrication,

Matériaux -- Propriétés mécaniques,

Porosité,

Terres cuites

Le but de cette étude est d’explorer la possibilité d’utiliser trois argiles dans l’industrie céramique locale au Sénégal. Une argile rouge (NM) et deux argiles grises (MN1) et (MN2) proviennent respectivement de la région de Ziguinchor à Néma et de Tambacounda à Malème Niani. L'étude concernant les caractéristiques physico-chimiques des argiles, indique que les compositions chimique et minéralogique contiennent la présence de quartz, de kaolinite, d’illite, de montmorillonite et de goethite. Leurs caractéristiques structurales et leurs surfaces spécifiques sont similaires. Leur caractéristiques minéralogiques mènent à un classement dans les groupes des argiles kaolino-illite ou kaolino-smectique. Par des analyses thermiques, les températures de transformations thermiques caractéristiques des phases ont été bien identifiéesLa mise en forme par pressage uniaxial des poudres humidifiées et granulées de ces argiles a été optimisée. Les propriétés d’usage des produits frittés ont été mesurées indiquant que les propriétés mécaniques sont limitées, bien que la mullite et la cristobalite constituent les phases minérales majoritaires des microstructures. La porosité a été mesurée après frittage à différentes températures (1000°C, 1100°C et 1200°C), variant de 25% à 30% et diminuant peu avec l’augmentation de la température de frittage. Dans l’ensemble, les résultats révèlent que ces argiles prises à l’état brut nepossèdent pas toutes les caractéristiques satisfaisantes pour la production de briques et tuiles. Pour améliorer les propriétés mécaniques, une substance éco-durable organique, le Cola Cordifolia, a été ajoutée aux argiles. Cet additif induit une augmentation de 28% de la résistance mécanique de l’argile rouge (NM) après cuisson à 1000°C, atteignant la valeur minimale de la norme concernant les briques. Finalement, d’autres pistes d’amélioration des propriétés d’usage ont été explorées telles que l’ajout de l’urée et de fondants potassique et sodique. Ces ajouts ont permis d’accentuer la densification des matériaux de terre cuite pour la production de briques.