Elaboration et caractérisation à haute température de betons réfractaires à base d'alumine spinelle

Discipline

Matériaux Céramiques et Traitements de Surface

Classification

Technologie (Sciences appliquées),

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

matériaux réfractaires, oxydes, béton, élasticité, alumine

Mots-clés

Béton - Thèses et écrits académiques,

AlumineAlumine -- Thèses et écrits académiques,

SpinellesSpinelles -- Thèses et écrits académiques,

élasticité - Thèses et écrits académiques

Le spinelle MgAl₂O₄ est aujourd'hui largement utilisé dans la formulation des bétons réfractaires appliqués à la sidérurgie. L'addition d'agrégats de spinelle améliore en particulier la résistance du matériau face à la corrosion. Ils sont généralement incorporés dans le mélange sous forme synthétique. Néanmoins, la tendance actuelle est à la formation in-situ du spinelle par réaction entre l'alumine et la magnésie lors de la première montée en température du matériau. Cette étude, abordée par l'utilisation d'une technique de caractérisation ultrasonore, porte sur les comportements à haute température (jusqu'à 1550°C) de bétons réfractaires à basse teneur en ciment : un béton alumineux, un béton contenant du spinelle préformé, et enfin, un béton contenant de la magnésie. Une approche analytique a été adoptée en s'intéressant successivement au ciment seul, aux phases liantes contenant de l'alumine, du spinelle et/ou de la magnésie, et enfin aux bétons réfractaires. Par sa grande sensibilité aux évolutions microstructurales intervenant dans les matériaux, le suivi des modules d'élasticité par ultrasons a permis d'analyser les différents processus affectant les propriétés mécaniques des bétons lors d'une montée en température. Les principaux mécanismes mis en jeu résultent principalement des différents changements de phases intervenant au sein du ciment qui sont associés à des effets dilatométriques plus ou moins marqués selon la nature et la teneur des différents constituants du matériau.