Influence of paste ageing and granulometry of a kaolinite clay on the physical –chemical and mechanical properties of the baked clay brick

Influence du vieillissement de la pâte et de la granulométrie d’une argile kaolinite sur les propriétés physico-chimiques et mécaniques de la brique de terre cuite

C. Benaouina1*, H. Khelafi2, A.Noumowé3

1 Université de Mostaganem, LMPC, Département de génie civil,

Bp 227 Route Belahcel, Mostaganem, Algérie

2 Université d’Oran LTGM, Département de génie civil, Algérie

3 Université de Cergy-Pontoise, L2MGC, Département de génie civil, France

* Corresponding author. E-mail: benaouina_charef@yahoo.fr

Received: 29 March 2005; revised version accepted: 07 April 2006

Abstract

cracks observed on the baked kaolinite clay bricks in the Mostaganem environment have motivated this investigation in order to improve the physical- chemical and mechanical properties of the baked material. The effect on these properties, of paste ageing on one hand, and granulometry by clay grinding on the other hand, is highlighted through the improvement of the compressive strength from 12.0 to 20.0 MPa, and tensile strength from 4.0 to 7.0 MPa. Furthermore, the study of grinding effect has shown the improvement of the compressive strength from 12.0 to 22.0 MPa and tensile strength from 4.0 to 7.3 MPa. This study has also shown that the hydroxide groups orientation and the polarisation with the clay sheets through the linked water result in a better paste cohesion leading to the improvement of the physical-chemical and mechanical properties. The mechanical properties of the baked material are clearly improved by grain fineness and paste ageing.

Keywords: Baked clay; Brick; Paste; Ageing; Grinding; Granulometry; Fineness; Shrinkage; Porosity; density; Mechanical strength

Résumé

Des fissurations de briques de terre cuite à base d’argile kaolinite de la localité de Mostaganem (Algérie) ont motivé cette étude dont le but est d’améliorer les caractéristiques physico-chimiques et mécaniques des briques de terre cuite. L’effet sur les propriétés physico-chimiques et mécaniques, du vieillissement de la pâte d’une part, et de la modification de la granulométrie par broyage de l’argile d’autre part, est mis en évidence par l’amélioration de la résistance à la compression de 12,0 à 20,0 MPa, et de la résistance à la traction par flexion de 4,0 à 7,0 MPa. Par ailleurs, le broyage a permis d’améliorer la résistance à la compression de 12,0 à 22,0 MPa et la résistance à la traction de 4,0 à 7,3 MPa. Cette étude montre aussi que l’orientation des groupements hydroxyles et leur polarisation avec les feuillets d’argile par l’eau liée engendrent une cohésion de la pâte aboutissant à une amélioration des propriétés physico-chimiques et mécaniques. Les caractéristiques mécaniques du matériau cuit sont nettement améliorées par la baisse du module de finesse ainsi que par le vieillissement de la pâte, pour une consistance optimale déterminée.

Mots clés : Brique de terre cuite; Argile; Pâte; Vieillissement; Broyage; Granulométrie; Finesse; Retrait; Porosité; Masse volumique; Résistance mécanique.

© 2015