Pour les problèmes de fissuration à la chaux dans la chaîne de production de fabrication de briques d'argile causés par
la teneur en oxyde de calcium (CaO) de 10 à 15 % dans les matières premières argileuses, il existe des méthodes qui peuvent efficacement
être appliquées lors de la production de briques d'argile ;
En production réelle, une combinaison de modification des matières premières, de frittage à haute température et de
post-traitement est recommandée pour réduire le risque d'éclatement à <0,5%.
1. Prétraitement des matières premières
A. Vieillissement et homogénéisation :
Stocker les argiles à l'air libre pendant une période prolongée (plus de 3 mois) permet une lixiviation naturelle par
l'eau de pluie afin de réduire la teneur en CaO libre et de favoriser l'homogénéisation des matières premières.
B. Ajout d'un inhibiteur :
Ajouter 2 % à 5 % d'un matériau siliceux (tel que du quartz en poudre, des cendres de balle de riz) ou d'un matériau pouzzolanique (tel que
du métakaolin) réagit avec le CaO pour former du silicate de calcium stable, réduisant la quantité de CaO libre restant
après calcination.
2. Optimisation du processus de frittage lors de la production
A. Prolongation du temps de préchauffage :
Augmenter lentement la température entre 400 °C et 600 °C (à un rythme de ≤2 °C/min) permet au CaCO₃ de se décomposer complètement
en CaO et de libérer du CO₂, évitant ainsi la fissuration ultérieure.
B. Augmentation de la température de frittage lors de la cuisson des briques d'argile :
Augmenter la température de cuisson de 950-1 050 °C à 1 100-1 150 °C favorise la réaction du
CaO avec le SiO₂ dans l'argile pour former une phase vitreuse de silicate de calcium.
C. Prolongation du temps de maintien :
Maintenir les briques cuites à la température la plus élevée pendant 1 à 2 heures assure une réaction suffisante en phase solide.
3. Ajustement de la formule
A. Ajout d'un fondant :
Ajouter 3 % à 5 % de feldspath ou de Fe₂O₃ abaisse la température du liquidus et favorise la réaction de fusion du CaO
à haute température.
B. Contrôle de la finesse des particules :
Broyer l'argile à une granulométrie de <0,1 mm augmente la surface de contact entre le CaO et la matrice, et
accélère la réaction.
4. Mesures de post-traitement après cuisson
A. Durcissement à la vapeur :
Après que les briques cuites sortent du four, elles sont soumises à un traitement à la vapeur saturée (100 °C pendant 6 à 8
heures) immédiatement pour hydrater le CaO résiduel en Ca(OH)₂ et le carboniser et le stabiliser.
B. Carbonisation par trempage :
Les briques cuites sont immergées dans une solution aqueuse de CO₂ à 3 % pendant 24 heures pour favoriser la conversion de
Ca(OH)₂ en CaCO₃.
5. Contrôle de la qualité
A. Test du CaO libre :
La teneur en CaO libre dans les briques frittées est déterminée à l'aide de la méthode éthylène glycol-éthanol,
en veillant à ce qu'elle soit ≤1 %.
Vérification planétaire :
Des essais de cuisson d'échantillons de briques en laboratoire (simulant les conditions de fonctionnement réelles) et des essais d'ébullition sont effectués (un
essai d'ébullition de 5 heures n'indique aucune fissuration visible).
B. Analyse du mécanisme
L'éclatement à la chaux est causé par l'expansion de volume (environ 148 %) du CaO en Ca(OH)₂. La méthode ci-dessus
peut :
① Réduire les résidus de CaO libre (réaction en phase solide à haute température) ;
② Ralentir le taux d'hydratation (densification des briques frittées pour entraver la pénétration de l'eau) ;
③ Soulagement préliminaire des contraintes (le prétraitement permet à l'expansion de se produire à un stade contrôlé).
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