Étude de deux bétons réfractaires silico-alumineux : microstructure et comportement thermomécaniques en traction et en flexion

par Hicham Marzagui

Thèse de doctorat en Génie mécanique

Sous la direction de Jean-Jacques Barrau.

Soutenue en 2005

à Toulouse 3 .

mots clés

• Bétons réfractaires
• Andalousite
• Bauxite
• Microstructure
• Comportement thermomécanique
• Endommagement
• Traction uniaxiale
• Flexion
• Modèle d'Young
• Béton
• Matériaux réfractaires -- Propriétés thermomécaniques
• Bauxite
• Andalousite

Résumé

L'objectif de ce travail est l'étude du comportement de deux bétons réfractaires silico-alumineux: un béton réfractaire à base d'andalousite et à très basse teneur en ciment et un béton réfractaire à base de bauxite et à ultra basse teneur en ciment. L'évolution de la microstructure lors de la première chauffe a été étudiée par dilatométrie, diffraction de rayons X et microscopie électronique à balayage environnementale à haute température. Un intérêt particulier a été porté aux rôles des granulats dans les me��canismes d'endommagement générés par le premier cycle thermique. Le comportement thermomécanique a été caractérisé à 20°C et à haute température en flexion 4 points et en traction uniaxiale. Les deux matériaux ont montré des évolutions différentes de leurs propriétés mécaniques. L'établissement de relations entre microstructures et comportement mécanique permet une meilleure compréhension des spécificités des deux matériaux et l'évolution de leurs comportements.

Titre traduit

Study the behaviour of two high alumina refractory castables : microstructure and thermomechanical behaviours under tension and bending loading

Résumé

The aim of this work is to study the behaviour of two high alumina refractory castables: a bauxite-based ultra low and an andalousite-based low cement content. The microstructure evolutions during the first heating were studied by dilatometry, X ray diffraction and environmental scanning electron microscopy at high temperature. A particular interest was carried to the roles of aggregates in the damage mechanisms generated by the first thermal cycle. The study of the mechanical behaviour was carried out by uniaxial tensile and four points bending tests. The two materials have shown different evolutions of their mechanical properties. The establishment of relationships between microstructures and mechanical behaviours allows to obtain a better understanding of the specificities of these materials and of their behaviour evolutions.