Matières premières argileuses du Sénégal : caractéristiques et applications aux produits céramiques de grande diffusion

par Marthe tatiana Diatta

Thèse de doctorat en Science des Matériaux

Le président du jury était Oumar Sock.

Le jury était composé de Dorothé Azilinon, Lat Grand Ndiaye, Diouma Kobor.

Les rapporteurs étaient Moussa Gomina, Vincent Sambou.


  • Résumé

    Le but de cette étude est d’explorer la possibilité d’utiliser trois argiles dans l’industrie céramique locale au Sénégal. Une argile rouge (NM) et deux argiles grises (MN1) et (MN2) proviennent respectivement de la région de Ziguinchor à Néma et de Tambacounda à Malème Niani. L'étude concernant les caractéristiques physico-chimiques des argiles, indique que les compositions chimique et minéralogique contiennent la présence de quartz, de kaolinite, d’illite, de montmorillonite et de goethite. Leurs caractéristiques structurales et leurs surfaces spécifiques sont similaires. Leur caractéristiques minéralogiques mènent à un classement dans les groupes des argiles kaolino-illite ou kaolino-smectique. Par des analyses thermiques, les températures de transformations thermiques caractéristiques des phases ont été bien identifiéesLa mise en forme par pressage uniaxial des poudres humidifiées et granulées de ces argiles a été optimisée. Les propriétés d’usage des produits frittés ont été mesurées indiquant que les propriétés mécaniques sont limitées, bien que la mullite et la cristobalite constituent les phases minérales majoritaires des microstructures. La porosité a été mesurée après frittage à différentes températures (1000°C, 1100°C et 1200°C), variant de 25% à 30% et diminuant peu avec l’augmentation de la température de frittage. Dans l’ensemble, les résultats révèlent que ces argiles prises à l’état brut nepossèdent pas toutes les caractéristiques satisfaisantes pour la production de briques et tuiles. Pour améliorer les propriétés mécaniques, une substance éco-durable organique, le Cola Cordifolia, a été ajoutée aux argiles. Cet additif induit une augmentation de 28% de la résistance mécanique de l’argile rouge (NM) après cuisson à 1000°C, atteignant la valeur minimale de la norme concernant les briques. Finalement, d’autres pistes d’amélioration des propriétés d’usage ont été explorées telles que l’ajout de l’urée et de fondants potassique et sodique. Ces ajouts ont permis d’accentuer la densification des matériaux de terre cuite pour la production de briques.

  • Titre traduit

    Clays from Sénégal : used for manufacturing building ceramics


  • Résumé

    The aim of this study is to explore the possibility of using three clays for the local ceramic industry in Senegal. We used a red clay (NM) and two gray clays (MN1) and (MN 2) from the region of Ziguinchor in Nema and Tambacounda in Niani Maleme, respectively. The study of the physicochemical characteristics of clays indicates that the chemical and mineralogicalcompositions contain the presence of quartz, kaolinite, illite, montmorillonite and goethite. Their structural characteristics and their surface areas are similar. Their mineralogical characteristics lead to a classification in groups of Kaolino-illite clays or Kaolino-smectite. By thermal analysis, typical phase transformation temperatures were well identified. The shaping by uniaxial pressing of moistened and granulated powders of clays was optimized. The properties in use of the sintered products were measured indicating that the mechanical properties are limited, although cristobalite and mullite constitute the major mineral phases in microstructures. Porosity was measured after sintering at different temperatures (1000°C, 1100°C and 1200°C), ranging from 25% to 30% and with a little lowering with increasing the sintering temperature. Overall,results indicate that these clays do not attain satisfactory characteristics for the production of bricks. To improve the mechanical properties, an organic eco-sustainable substance, the Cola Cordifolia, has been added to clays. This additive induces a 28% increase of the mechanical strength of the red clay (NM) after firing at 1000°C, reaching the minimum value of the standard for bricks. Finally, other areas for improvement of properties in use were explored such as the addition of urea and potassium or sodium fluxes. These additions have helped the increase of densification of clay materials for the production of bricks.


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