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

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

• Auteur / Autrice : Hicham Marzagui
• Direction : Jean-Jacques Barrau
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie mécanique
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Andalousite

Bauxite

Propriétés thermomécaniques

Matériaux réfractaires

Béton

Mots clés libres

Bétons réfractaires

Andalousite

Bauxite

Microstructure

Comportement thermomécanique

Endommagement

Traction uniaxiale

Flexion

Modèle d'Young

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 mécanismes 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.

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.