La brique réfractaire est un matériau de construction largement utilisé pour le revêtement intérieur des cheminées et des fours. On la choisit précisément pour ses propriétés isolantes ainsi que pour sa capacité à emmagasiner la chaleur. Comme ses caractéristiques physiques diffèrent considérablement de celles du mortier ou de la brique ordinaire, la brique réfractaire est généralement posée de manière indépendante de la maçonnerie classique.
Comment mesurer la rétention de chaleur d'une brique réfractaire ?
La rétention de chaleur d'un matériau ne se mesure pas par une valeur unique : elle résulte de plusieurs propriétés évaluées séparément. La conductivité thermique, la capacité calorifique et la densité contribuent chacune à cette performance. La combinaison de ces caractéristiques définit la densité d'énergie du matériau, c'est-à-dire sa faculté globale à stocker et restituer la chaleur.
La conductivité thermique de la brique réfractaire
La brique réfractaire est souvent employée comme matériau isolant. Pourtant, la brique réfractaire dense présente une conductivité thermique relativement élevée : celle utilisée pour habiller les foyers de cheminées atteint environ 1,40 watt par mètre-kelvin (W/(m·K)). Il existe également des briques réfractaires à faible densité, destinées aux zones non exposées aux chocs, comme l'intérieur de certains fours. Composées de céramique siliceuse, elles affichent une conductivité thermique pouvant descendre jusqu'à 0,24 W/(m·K).
La densité de la brique réfractaire
On distingue deux grandes familles de briques réfractaires :
- La brique réfractaire dense : elle est réservée aux surfaces soumises à une forte abrasion, comme les foyers de cheminées ou les chambres de combustion de poêles où les matériaux brûlés provoquent une usure mécanique importante.
- La brique réfractaire légère : elle sert principalement d'isolant dans les zones protégées de toute contrainte mécanique.
Côté chiffres, la brique réfractaire dense possède une densité relative à l'eau de 2,4, tandis que la version légère affiche seulement 0,60. Rappelons que la densité compare la masse d'un matériau à celle de l'eau pour un même volume : l'eau servant ainsi de référence universelle.
La capacité de stockage calorifique
La chaleur spécifique d'un matériau correspond à l'énergie nécessaire pour élever de un degré la température d'un kilogramme de ce matériau, l'énergie étant mesurée en joules. La quantité de chaleur emmagasinée par une brique réfractaire dépend donc de sa densité multipliée par la chaleur spécifique de sa matière.
Concrètement, une brique réfractaire dense présente une densité d'énergie d'environ 2,52 kJ/(m³·K), alors qu'une brique réfractaire légère n'atteint que 0,36 kJ/(m³·K). À titre de comparaison, une brique rouge ordinaire affiche une valeur intermédiaire de 1,4 kJ/(m³·K).
Ce qu'il faut retenir
En synthèse, une brique réfractaire dense stocke environ huit fois plus d'énergie thermique qu'une brique réfractaire légère, mais elle transmet également la chaleur vers une surface plus froide environ cinq fois plus vite. Le choix entre les deux types dépend donc de l'usage recherché : privilégier le stockage et la diffusion de chaleur avec la brique dense, ou l'isolation thermique avec la brique légère.
Source : https://jardin.98905.com/building-remodeling/fireplaces/1007120420.html