Etude des transformations physico-chimiques et du comportement thermo-mécanique de mélanges argile/CSR lors de la cuisson et relations avec la microstructure

par Aissatou Ndong

Projet de thèse en Génie des Procédés et de l'Environnement

Sous la direction de Ange Nzihou et de Thierry Cutard.

Thèses en préparation à l'Ecole nationale des Mines d'Albi-Carmaux , dans le cadre de MEGEP - Mécanique, Energétique, Génie civil, Procédés , en partenariat avec RAPSODEE - Centre de Recherche d'Albi en Génie des Procédés, des Solides Divisés, de l'Energie et de l'Environnement (laboratoire) depuis le 02-11-2017 .


  • Résumé

    Le projet de thèse proposé visera à identifier et maîtriser l'impact sur les microstructures et le comportement thermo-mécanique de l'introduction de CSR dans deux mélanges argileux. Il s'agira particulièrement de la compréhension des tranformations morphologiques et minéralogiques issus de l'introduction de CSR en lien avec les changements dans les propriétés de la terre cuite, notamment les propriétés mécaniques et thermiques. Ces mélanges argileux ont été choisis pour leurs différences de comportement en mélange avec des bioressources. Lors des travaux précédents, des méthodes expérimentales originales ont été développées pour le suivi in-situ des transformations qui ont lieu lors du premier cycle thermique auquel sont soumis ces mélanges (cuisson). Il a été démontré que la combinaison des méthodes in-situ avec les méthodes statiques conventionnelles permet une meilleure compréhension de l'ensemble des transformations qui ont lieu dans ces mélanges complexes et de leurs impacts sur les propriétés thermiques, thermo-mécaniques et physico-chimiques. Cette thèse s'intéressera spécifiquement à la compréhension de l'évolution des microstructures, des comportements physico-chimiques et thermo-mécaniques des nouvelles formulations mélanges argileux et CSR. Le rôle et la contribution des constituants organiques et minéraux des CSR aux propriétés thermo-mécaniques des produits finaux seront étudiés. Une attention particulière sera accordée à l'étude des différents types de défauts générés dans les mélanges en différenciant ceux qui sont génériques au procédé de fabrication de produits argileux à ceux spécifiquement liés aux transformations physico-chimiques des mélanges considérés dans la thèse. L'impact environnemental dû à l'utilisation des CSR pourra être étudiée dans ce cas où cela serait nécessaire. Le travail couplera des approches expérimentales et de modélisation avec l'objectif d'optimisation des produits (briques) tant du point de vue des procédés d'élaboration que des propriétés finales.

  • Titre traduit

    -Study of the physico-chemical transformations and the thermo-mechanical behavior of clay / SRF mixtures during firing and relations with the microstructure


  • Résumé

    The proposed thesis will aim to identify and control the impact on microstructures and thermo-mechanical behavior of the introduction of SFR in two clay mixtures. It will be particularly the understanding of the morphological and mineralogical transformations resulting from the introduction of SFR in connection with the changes in the properties of the terracotta, in particular the mechanical and thermal properties. These clay mixtures were chosen for their behavioral differences in combination with bioresources. In the previous works, original experimental methods have been developed for the in-situ monitoring of the transformations which take place during the first thermal cycle to which these mixtures are subjected (cooking). It has been shown that the combination of in-situ methods with conventional static methods allows a better understanding of all the transformations that take place in these complex mixtures and their impacts on thermal, thermo-mechanical and physico-chemical properties . This thesis will focus specifically on understanding the evolution of microstructures, physicochemical and thermo-mechanical behaviors of new formulations of clay mixtures and SFR. The role and contribution of the organic and mineral constituents of SFRs to the thermo-mechanical properties of the final products will be studied. Particular attention will be given to the study of the different types of defects generated in the mixtures, differentiating those that are generic from the process of manufacturing clay products to those specifically related to the physico-chemical transformations of the mixtures considered in the thesis. The environmental impact due to the use of RSCs may be considered in this case where necessary. The work will combine experimental and modeling approaches with the objective of optimizing products (bricks) both from the point of view of the production processes and of the final properties.