Les produits de terre cuite

Rôle de la cuisson

Réactions chimiques

Le mélange argileux de fabrication consacré à des incorporations ultérieures en matières végétales se constitue de la terre argileuse et du dégraissant, ayant pu faire l’objet du précédent chapitre, dans des proportions respectives de 70 et 30% en masse. Ces ressources argileuses ont été broyées puis laminées de manière indépendante à 3mm et dosées ensuite en malaxeur avec un ajustement à 17% de la teneur en eau. La pâte argileuse a encore été laminée à 0,8mm et extrudée sous forme de plaquettes pleines aux dimensions de 180x80x18mm3 . La reconstitution du procédé industriel à une échelle de laboratoire a été clôturée avec un séchage des produits à une température atteignant lentement 105°C.

Les produits ont été soumis, en sortie de séchage, à une phase ultime de cuisson dans un four électrique Controller P320 de la marque NABERTHERM avec une montée en température programmée à 5°C/min. Les cuissons ont été accomplies à diverses températures en vue d’apprécier les évolutions de phases chimiques et d’appréhender avant tout la composition de ces produits conventionnels en terre cuite, après un cycle industriel atteignant 940°C. Les composés se développant à la température, au moyen d’une altération des minéraux et de recombinaisons en oxydes, relèvent de la composition toutefois des constituants du mélange argileux de fabrication. L’identification des phases chimiques au sein des produits de terre cuite a ainsi débutée par une répartition des oxydes du dégraissant et de la terre argileuse à partir des compositions élémentaires issues du précédent chapitre. 

Transformations physiques

Les produits de terre cuite comportent en vertu de la mise en forme ou bien de la phase ultérieure de séchage une microstructure et un réseau poreux avant même d’avoir entamé l’étape ultime de cuisson. Les transformations minéralogiques ayant pu être exposées au cours de la partie précédente occasionnent une succession toutefois de dégagements gazeux pouvant aboutir à des altérations physiques et à l’évolution en dernier lieu de la microstructure. Les produits ont ainsi été soumis à des analyses dilatométriques au long de la cuisson en vue d’évaluer les variations dimensionnelles et d’appréhender aussi les formations de porosité. Les dilatations et retraits en fonction de la température ont ainsi été déterminés au moyen d’un TMA (Thermo Mechanical Analysis) Setsys 16/18 de la marque SETARAM. Le principe de l’analyse thermomécanique consiste à soumettre un solide au sein d’un four à des cycles de température en évaluant la déformation d’un des axes.

Un palpeur au contact de l’échantillon transmet les variations dimensionnelles à un noyau et permet d’acquérir à l’aide d’un transformateur différentiel le signal de déplacement du noyau et en dernier lieu de l’échantillon. La connaissance des dimensions initiales du matériau, confectionné en forme de cylindre, permet enfin une représentation des déformations en fonction de la température. Les analyses ont dès lors été menées de l’ambiante à 1100°C avec un palier d’une heure et une montée en température équivalente à 5°C/min. Une charge de 10g dut enfin être appliquée au palpeur afin d’assurer un contact adéquat avec le solide.