Les briques existent depuis plusieurs milliers d'années. Selon l'Asian Institute of Technology (AIT), la fabrication de briques demeure l'un des secteurs les plus pourvoyeurs d'emplois dans la plupart des pays en développement. Les briques sont cuites — ou durcies — dans des fours capables de produire de petites, moyennes ou grandes quantités. Les maçons percent parfois des trous dans les briques afin d'absorber de faibles quantités d'humidité ou de ménager un espace pour l'écoulement de l'eau. Toutefois, les matériaux qui composent les briques sont tout aussi importants que les perforations qu'elles renferment.
Briques réfractaires façonnées
Les réfractaires façonnés servent à revêtir les fours industriels, les fours à chaux, les bassins de fusion du verre et les incinérateurs, car les briques réfractaires isolantes se distinguent par leur faible conductivité thermique. Elles sont manufacturées sous diverses formes à partir d'un mélange de matières premières, d'eau et éventuellement d'autres agents liants. Ce mélange est ensuite pressé ou moulé selon la géométrie souhaitée : arc, coin, clé, biais, plume ou forme standard.
L'American Society for Testing and Materials (ASTM) définit des spécifications et des protocoles d'essai portant sur la conductivité thermique, la résistance à l'abrasion et à la corrosion, la perméabilité ainsi que la résistance à l'oxydation. Consultez les tableaux de dimensions normalisées pour connaître les formats disponibles.
Briques réfractaires non façonnées
Selon l'Agence américaine de protection de l'environnement (EPA), il existe huit catégories de réfractaires non façonnés — dits monolithiques —, notamment les mortiers, les mélanges de projection, les bétons réfractaires (matériaux coulables), les mélanges de compactage et les masses plastiques. Ces réfractaires ne subissent généralement aucune cuisson avant d'être livrés au consommateur final.
Ils peuvent être mis en œuvre par projection, coulage, moulage ou compactage. Le choix d'un mortier dépend de son mode de prise : thermique, aérien ou hydraulique. Les autres réfractaires non façonnés correspondent à divers mélanges allant des compositions plastiques et chimiques aux associations céramiques.
Briques céramiques
La production des briques céramiques repose sur deux procédés essentiels : la préparation des matières premières et la cuisson. La première étape comprend l'extraction de l'argile, le concassage, le mélange, le pétrissage, le formage et le séchage. La cuisson intervient une fois les briques d'argile parfaitement sèches. On distingue plusieurs types de fibres céramiques : nappes, feutres, modules, pièces formées sous vide, cordes et fibres en vrac.
Cette production s'étend des ateliers de poterie artisanaux aux entreprises de pointe spécialisées en ingénierie des matériaux. Les chercheurs de l'AIT ont toutefois constaté que la production asiatique de briques céramiques est freinée par des technologies obsolètes et une consommation énergétique excessive. Ces mêmes travaux établissent un lien entre les secteurs de la brique et de la céramique et certains problèmes environnementaux : déforestation, érosion des sols et émissions de gaz à effet de serre (GES) lors de la cuisson. Des déchets solides sont également générés à plusieurs étapes du processus de fabrication.
Briques d'argile
On recense deux grandes familles de briques d'argile : les briques en argile réfractaire et celles à haute teneur en alumine. Les briques en argile réfractaire contiennent de la kaolinite associée à une faible proportion d'autres matériaux argileux. Elles peuvent être produites pour répondre à des exigences de service légères, moyennes, élevées ou superduty, selon leur capacité à supporter les hautes températures.
L'argile est principalement composée de silicates d'aluminium hydratés à granulométrie fine et d'autres minéraux qui durcissent au cours de la cuisson. Les réfractaires à haute teneur en alumine, quant à eux, sont appréciés pour leurs multiples applications grâce à leur résistance à l'écaillage et à leur excellente stabilité volumique. Selon le département du Commerce américain, la production de briques d'argile a connu un déclin constant entre 1993 et 1998.
Briques sans argile
Les briques réfractaires basiques sans argile sont composées de magnésite frittée (dite « morte-cuite »), de dolomite, de minerai de chrome et d'une petite quantité d'autres minéraux. Cette catégorie se subdivise en briques à base de magnésie, de dolomite, de chrome ainsi qu'en combinaisons de ces éléments. Les réfractaires basiques sont couramment employés dans la fabrication de briques destinées aux environnements à très haute température.
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