APO

ioSiO« + APO»

ce qui correspond à une argile renfermant une proportion de quartz égale à 63 Vo du poids total de l'argile ; cette proportion est très rarement atteinte, aussi peut-on dire pratiquement que la fusibilité d'une argile croît progressivement avec sa teneur en sable. Pour des proportions de quartz plus élevées encore, la fusibilité diminuerait un peu pour se rapprocher de celle de la silice pure, qui fond à 1.800*»; au contraire, l'addition d'un excès d'alumine à la kaolinite, comme cela se présente dans le minéral appelé bauxiUy diminue considérablement la fusibilité ; le point de

fusion tend à se rapprocher de celui de Talumine pure qui fond à 2.050*». Le mica fond isolément vers i.ioo®, sa présence dans les argiles fait donc rapidement croître leur fusibilité; elles fondent vers 1.200*» pour une teneur en mica de 50 ^/o.

Toutes ces matières siliceuses fondent en se ramollissant progressivement et donnent des matières pâteuses devenant de plus en plus fluides à mesure que la température s'élève. Le plus souvent il n^y a pas de véritable point de fusion et la température indiquée comme telle est celle où une pyramide constituée avec la matière étudiée, ayant environ 5 cm. de hauteur et 1,5 cm. de base, s'affaise sous son propre poids de la moitié de sa hauteur.

La présence de chaux augmente la fusibilité de Targile en donnant des silico-aluminates de chaux fusibles.

En particulier les deux silicates définis :

L'anorthite : 2 Si O* AI" O» Ca O et la humboldtilite : 2 Si 0« KV O' 3 Ca O

qui fondent vers 1.400^; quand on ajoute du quartz à la kaolinite pure, la fusibilité des mélanges avec la chaux augmente encore plus et les mélanges les plus fusibles fondent vers 1.275**; ^^ °^ ^^^^ donc dans aucun cas laisser la chaux venir en contact avec des briques réfractaires aux températures supérieures à 1.200*».

La magnésie, un peu moins fusible que la chaux, exerce sur Targile une action fondante analogue quoique moins énergique ; à composition correspondante, il y a un écart de 100*» entre les points de fusion des mélanges à base de magnésie et ceux à base de chaux; lorsqu'au contraire de la magnésie et de la chaux se trouvent simultanément en présence d'argile, la fusibilité pour certaines proportions devient plus grande qu'avec la chaux pure. Il faut éviter, dans la construction des fours^ de mettre en contact, comme on le fait parfois, les briques de magnésie et les briques d'argile dès que la température peut dépasser 1.300*».

L'introduction simultanée de Toxyde de fer avec la chaux dans Targile augmente beaucoup plus encore la fusibilité. Certaines argiles impures servant à la fabrication des briques rouges ordi-

naires employées dans la construction des maisons, ont un point de fusion voisin de r . 1 50**.

Fabrication des briques. — Les procédés de fabrication des briques argileuses sont très simples; on forme par addition d'une quantité suffisante d*eau une pâte plastique, on laisse sécher et on cuit à une température suffisamment élevée ; pour avoir des briques de forme bien régulière, on emploie une faible quantité d'eau de façon à produire une pâte assez ferme qui nécessite pour se mouler une pression énergique, obtenue alors avec une machine; on a ainsi des briques qui permettent de réaliser des constructions avec des joints très minces, ce qui est une condition très favorable à la longue conservation de maçonnerie exposée à Faction de la chaleur et des corps en fusion.

La cuisson de l'argile et la fabrication des briques présentent cependant une difficulté très sérieuse qui oblige de modifier sur un point important le procédé sommaire de fabrication indiqué ici. Pendant la dessiccation Targile prend un premier retrait linéaire qui peut atteindre de 5 à 10 ''/o des dimensions primitives de Tobjet moulé ; ce retrait est d'autant plus important que la proportion d*eau de gâchage est plus forte et que l'argile employée a un grain plus fin ; puis, pendant la cuisson elle prend encore un second retrait qui peut atteindre jusqu'à 10 et 15 % des dimensions de la brique sèche. Ces retraits sont une cause d'accidents graves dans la fabrication et rendent impossibles l'obtention de pièces un peu épaisses fabriquées en argile pure. En effet, le retrait commence toujours par la surface des pièces qui se dessèche ou s*échaufie la première; il en résulte des fentes ou au moins des déformations qui rendent les pièces cuites presque inutilisables; on ne peut guère fabriquer avec de l'argile pure que des petites baguettes de quelques millimètres de diamètre, comme on en emploie par exemple, pour supporter les assiettes en faïence pendant leur cuisson.

Pour la fabrication de pièces réfractaires de dimensions importantes, comme le sont toujours les briques, il faut ajouter à

MATÉRIAUX RÊFRACTAIRES 387

Targile ce que l'on appelle des matières dégraissantes, c'est-à-dire des matières qui ne prennent pas de retrait à la cuisson. Ces matières forment à l'intérieur de la brique une carcasse indéformable qui empêche le retrait de l'argile de provoquer des fentes intéressant toute l'épaisseur des pièces; il se produit seulement de petites fissures isolées, localisées entre les grains de la matière dégraissante ; ces fentes donnent bien de la porosité, mais comme elles sont discontinues, elles ne suppriment pas la solidité de la pièce.

La matière dégraissante toujours employée dans la fabrication des produits réfractaires de qualité supérieure est l'argile calcinée au préalable à une température élevée. On la broie en fragments dont les dimensions maxima varient de i à 5 mm. et on l'incorpore à l'argile crue, dans des proportions variables suivant les usages, depuis poids égaux d'argile crue et d'argile cuite, jusqu'à deux parties d'argile cuite pour une d'argile crue. Plus la proportion d'argile crue est considérable, plus la dureté des briques est grande ; mais aussi plus leur retrait à la cuisson reste élevé et plus il faut prendre de précautions dans leur dessiccation pour éviter les fentes.

Dans la fabrication des produits réfractaires de seconde qualité, on emploie comme matière dégraissante le sable quartzeux. Il a l'inconvénient d'augmenter, comme on l'a dit plus haut, la fusibilité de l'argile, et, d'autre part, il donne des briques moins solides en raison de la moindre adhérence de l'argile aux surfaces lisses du quartz et de la dilatation irrégulière de ce dernier corps.

Malgré cette addition d'une certaine quantité de matières dégraissantes, les briques prennent toujours un certain retrait à la cuisson, surtout si l'argile cuite n'a pas été calcinée au préalable à une température suffisamment élevée. L'emploi dans la construction d'un four, de briques qui n'ont pas encore pris tout leur retrait par la cuisson, est, comme nons l'avons dit plus haut, une cause très grave de destruction des maçonneries.

Propriétés des pàtas argileuses ooites. — Les propriétés des

briques réfractaires d'argile sont très nombreuses, elles varient àTinfiniavec leur composition, leur température de cuisson. Il est impossible d'entrer dans des détails complets sur ce sujet ; on donnera seulement quelques chiffres à titre d'exemples. Voici des résultats obtenus avec une argile très pure de Mussidan (Dordogne), employée à la fabrication des creusets d'aciérie ou de verrerie, qui exigent les meilleures qualités d'argile. Cette argile renferme 2 % de quartz, 14 *»/o de mica et 84 ^/o de kaolinite; son grain est plutôt un peu grossier.

Les expériences ont porté soit sur Targile pure sans aucune addition de matière dégraissante, soit sur un mélange de composition :

Argile 30

Sable quartzeux 65

Carbonate de chaux 5

Ces échantillons ont été cuits à la manufacture de porcelaine de Sèvres aux températures de 1.000°, 1.280° et 1.410°.

Les propriétés mesurées ont été :

Le retrait linéaire à la cuisson, c'est-à-dire le raccourcissement proportionnel d'une tige de 100 mm. de longueur, compté à partir de ses dimensions à Tétat sec. Les chiffres du tableau représentent indiflFéremment le retrait 0/0 de longueur initiale ou le retrait en millimètres de la barre de 100 mm.

La porosité, c'est-à-dire le volume des vides intérieurs rapporté au volume extérieur de l'échantillon, pris égal à 100.

Le coefficient d'élasticité, c'est-à-dire l'etfort exprimé en kilogrammes par millimètre carré, qui doublerait la longueur de la tige si elle s'allongeait indéfiniment sans rupture, proportionnellement aux efforts.

La ténacité, c'est-à-dire l'effort en kilogrammes par millimètre carré nécessaire pour produire la rupture par traction.

Argile pure.

Températnre de cuissoo

Retrait linéaire

Pornsilé

Coefficient d'élasticité

Ténacité

I OOO*

20,5 Vo

kg-

0,8 kg

0,0 Mélanges

sableux.