Fabrication de matériaux du bâtiment : le ciment - Bollini
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ciment

Fabrication de matériaux du bâtiment : le ciment

Nous avons décidé chez Bollini de mettre le savoir à la portée de chacun et ainsi de lever le voile sur la fabrication de matériaux de construction de bâtiment. Il en est un qui est indispensable à notre activité : le ciment. Présent sur tous les chantiers de construction, sa composition peut varier en fonction de son utilisation.

 

Qu’est-ce que le ciment ?

Le ciment est comme une colle en poudre. C’est un liant, qui va permettre d’assembler d’autres éléments. Si on y ajoute du sable, la composition devient du mortier, et si on y ajoute à la fois du sable et du gravier, on parle de béton. Pour faire simple, le ciment est un liant hydraulique, au même titre que la chaux : mélangé à de l’eau (on utilise le terme de « gâcher » avec de l’eau), il durcit et prend en masse. Après durcissement, les liants hydrauliques conservent leur résistance, ainsi que leur stabilité, même exposés à l’eau. C’est donc une matière qui atteint en peu de jours son maximum de résistance. Après séchage, cette pâte conserve sa résistance et sa stabilité, même sous l’eau. Son emploi le plus fréquent est sous forme de poudre, mélangée à de l’eau, pour agréger du sable fin, des graviers, pour produire du mortier ou encore du béton.

« Recette » du ciment

Il existe plusieurs « recettes » de ciment, en fonction de son utilisation ultérieure. La composition classique du ciment est de 80 % de calcaire et 20 % d’argile. Les deux éléments sont broyés, cuits à très haute température, puis le résultat (que l’on appelle clincker) est à nouveau broyé.
Lors du broyage du clinker, des ajouts peuvent être faits pour optimiser les caractéristiques de prise et celles du ciment (et par conséquent celles du béton lorsque le ciment est utilisé dans sa fabrication).

 

On distingue ainsi six types de ciments, selon les constituants utilisés et leurs proportions.
• Le Ciment Portland (En 1824, l’Écossais Joseph Aspdin dépose le brevet d’un ciment qu’il baptise « ciment Portland ». Ce nom désigne aujourd’hui le ciment « classique », avec peu ou pas d’ajout)
• Les Ciments Portland composés
• Les ciments de haut fourneau
• Les ciments pouzzolaniques
• Les ciments composés
• Le ciment blanc (différent des précédents par sa composition chimique et la méthode de fabrication)

 

À chaque recette ses atouts. Ainsi, les ciments de haut fourneau (qui utilisent du laitier de haut fourneau dans leur fabrication) sont adaptés aux travaux hydrauliques souterrains, fondations et travaux en milieu agressif.
Les ciments courants entrent dans la fabrication de bétons classiques pour les bâtiments (écoles, hôpitaux, usines…), bétons pour les routes, autoroutes ou pistes d’atterrissage, mortiers et enduits.
Les ciments à caractéristiques spécifiques entrent dans la fabrication de bétons spéciaux : utilisés en milieu humide (pour canaliser et stocker les eaux d’égout ou les eaux industrielles, l’eau de mer…), pour des ouvrages devant durer très longtemps (ponts, tunnels, barrages…), résistants à de fortes températures et aux incendies, utilisés pour une prise très rapide (pour obturer une voie d’eau, réaliser des blocages et scellements…), à bas taux de CO2, etc.

 

Le saviez-vous ?

• Le coût des installations nécessaires à la production d’un million de tonnes de ciment représente 150 millions d’euros
• Chaque tonne de ciment produite requiert l’équivalent de 60 à 130 kg de fioul, ou une moyenne de 110 kWh.
• La seule fabrication du ciment est responsable de 5 % des émissions mondiales de CO2. Ces émissions sont dues : pour 40 % au carburant pour chauffer la roche calcaire, pour 60 % à la décarbonatation de cette roche lors du chauffage.
• Lors de la prise du ciment il n’y a pas de CO2 fixé, la prise se fait à l’eau contrairement à la prise de la chaux aérienne qui fixe la même quantité de CO2 que celle émise lors de la décarbonatation.
• Le coût du transport par route devient équivalent au coût du produit au-delà de 300 km (25 t de charge utile par camion) et limite donc le rayon utile de l’acheminement terrestre.
• D’un pays à l’autre, la consommation de ciment par habitant varie fortement selon les profils géographiques (tunnels et ponts dans les zones montagneuses), les contraintes sismiques (Grèce, Turquie), et climatologiques (autoroutes en béton dans les pays du nord), les habitudes locales, les densités de population et le cycle de croissance.

 

Sources : Cédric Avenier, Bruno Rosier et Denis Sommain, Ciment naturel, Grenoble, Glénat, 2007

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