Les bétons réfractaires

Bruno, Menja

Les ouvrages destinés à subir les actions abondantes du feu peuvent être réalisés avec des briques ou avec de gros morceaux de béton. Dans un cas comme dans l’autre, ce n’est pas n’importe quel béton qui est utilisé. Néanmoins, le béton ne pourra pas résister aux températures très élevées, d’où le besoin de recourir à des matériaux spécialement conçus pour les hautes températures, à savoir un matériau réfractaire qui résiste à la chaleur et ne fond qu’à des températures très élevées.

Voici un extrait gratuit du GRAND GUIDE DE LA MACONNERIE :

Les bétons réfractaires sont des bétons pouvant résister à des températures très élevées (allant jusqu’à 1 800 °C). Les bétons réfractaires peuvent généralement être utilisés dans le milieu industriel pour créer des revêtements homogènes pour tous les types de fours ou de cheminées.

Composition des bétons réfractaires

Les bétons réfractaires, comme les bétons ordinaires, se composent de granulats et de liants. La différence entre ces deux types de bétons est la nature des granulats et des liants et la façon dont ils agissent.
La nature des liants destinés aux hautes températures est très diverse. La plus grande part des liants n’interviendront pas à température ambiante mais seulement lorsque la chaleur sera intense. Cela explique aussi l’importance de la cuisson des blocs qui sert à en extraire l’humidité pour leur donner toute leur force.
Quant aux granulats réfractaires, ils proviennent des roches réfractaires. Ce sont des sous-produits industriels obtenus à partir de la cuisson à 1300 °C d’une argile riche en alumine.
Le dosage doit être de 400 kg/m3 de ciment et le rapport eau/ciment de 0,40 au maximum.
Mis à part les liants et les granulats, des composés minéraux sont utilisés pour la composition des bétons réfractaires. Le choix de ces matériaux dépend des propriétés physiques, chimiques ou de résistance mécanique que l’on souhaite obtenir en terme d’absorption de chaleur ou d’isolation, de conductivité et de résistance aux chocs mécaniques.
Comme minéraux utilisés, on peut citer la micro silice, le sulfate d’aluminium, la chamotte, l’andalousite, le bauxite, la mullite et le corindon tandis qu’aux fins d`isolation, il est possible d’utiliser la perlite.
Il va donc s’opérer, sous l’action des hautes températures, entre les différents liants, des réactions chimiques de sorte que la nature du matériau final va complètement être modifié.

Transformation du liant hydraulique avec la température
Après sa mise en œuvre, le béton prend et durcit. Au cours des premières heures, il passe d’un état visqueux à un état solide au fur et à mesure que des liaisons se créent dans le liant lors de l’hydratation des anhydres. Les réactions chimiques se poursuivent dans le temps et permettent d’accroître la rigidité et la résistance du liant et par conséquent celle du béton.
Lorsque le béton réfractaire est soumis à un traitement thermique, les hydrates du liant se transforment d’abord en hydrates stables puis en anhydres par perte de l’eau chimiquement liée. Les transformations physico-chimiques du liant modifient profondément le comportement du béton. Elles dépendent de la nature et des proportions des différents constituants. Chaque transformation physico-chimique produit une évolution de la microstructure de la phase liante et influence le comportement thermomécanique du matériau à l’échelle macroscopique.

Les propriétés des bétons réfractaires
Les bétons réfractaires se caractérisent par :

  • la résistance à la chaleur ;
  • le facteur isolant ;
  • la résistance à la corrosion ;
  • la résistance à la fissuration ;
  • la résistance aux impacts mécaniques (chocs, tension, traction, etc.) ;
  • la capacité à accumuler la chaleur ;
  • la finition de la surface (pas de trous, par exemple pour la dalle du four à cuisson) ;
  • la malléabilité.

Les différents types de bétons réfractaires
On distingue deux grandes familles de bétons réfractaires telles que les bétons réfractaires denses et les bétons réfractaires isolants.

  • Les bétons réfractaires sont denses quand leur densité est égale ou supérieure à 1 750 Kg/m3. Ces bétons réfractaires s’utilisent dans les fourneaux, les blocs de brûleur, les fours à moufle et les chaudronneries.
    Exemples : four de fusion, four à forge, four de cimenterie.

La résistance à l’abrasion, au choc thermique et à l’agressivité thermique des scories est déterminée par le choix des matériaux.
La conductivité thermique étant liée à la densité, les bétons réfractaires denses sont co[...]

...Il y a une suite !
Pour lire la suite de l'article, devenez Membre PREMIUM
  • Ainsi vous découvrirez :
  • Et de nombreuses illustrations haute-définition :
  • Béton réfractaire


  • mais aussi le téléchargement du guide de construction COMPLET au format PDF, les vidéos de formations exclusives, les outils de calculs, les composants SKETCHUP, etc. etc.

    Pour devenir Membre, il suffit d’acquérir un de nos packs en fonction du type de projet que vous souhaitez réaliser :

Les guides de la MAÇONNERIE