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Le ciment tient une place prépondérante dans la construction. Ce liant hydraulique qui durcit par réaction chimique au contact de l’eau est constitué de diverses matières mélangées dans des proportions différentes. Quels sont les ingrédients sollicités pour la fabrication du ciment ?
Les principaux constituants du ciment
La confection du béton ou du mortier est rendue possible grâce au ciment utilisé sous forme de poudre. Il est donc inutile de démonter l’importance de ce liant hydraulique dans les domaines comme la construction et l’art. Il est obtenu à partir du clinker. Ce dernier résulte d’un mixage chimique à très haute température (environ 1 450 °C) d’argile et de calcaire. Ces deux produits ne sont pas mélangés dans les mêmes proportions. En effet, de nombreuses études ont révélé que les ciments classiques renferment 80% de calcaire et 20% d’argile.
Le calcaire utilisé pour la fabrication du ciment provient des carrières à ciel ouvert. Pour faire l’extraction, on utilise de l’explosif nécessaire à la fragmentation en bloc des roches. Ces derniers seront ensuite conviés vers les concasseurs au moyen des dumpers. Le concassage sera effectué dans le but de réduire au maximum la granulométrie des roches. L’argile quant à lui ne nécessite pas ces démarches contrariantes car il est beaucoup plus meuble. À l’aide d’un excavateur, on peut l’extraire.
Après le concassage, ces deux matières seront mélangées dans les proportions indiquées ci-dessus. Il s’ensuit la cuisson dans un four rotatif à une température qui oscille entre 1 400 et 1 500 °C. Le clinker obtenu est ensuite refroidi dans un premier temps. Ensuite, il est broyé de nouveau afin de réduire les granules en poudre.
De nombreux autres constituants peuvent être ajoutés au clinker pour améliorer les propriétés mécaniques du ciment ou optimiser les caractéristiques de prise.
Les autres produits qui peuvent s’ajouter aux constituants de base du ciment
Le ciment utilisé pour fabriquer un béton de dallage ne correspond toujours pas dans un projet de construction routière. Cela induit l’idée selon laquelle les besoins varient et la composition du ciment n’est pas toujours la même. En effet, lors du broyage du clinker, d’autres produits comme le filler, laitier de ciment, le sulfate de calcium ou le cendre peuvent y être ajoutés. Ainsi, on obtient 5 catégories de ciments normalisés. Ces derniers sont classés sous la dénomination CEM suivi d’un chiffre romain allant de I à V et d’une lettre majuscule.
- Le ciment Portland CEM I : il contient 95% de clinker et au maximum 5% de produits secondaires.
- Les CEM II A ou B qualifiés de ciment de Portland composés : ils renferment 65% de clinker et plusieurs autres éléments comme le laitier, pouzzolane, schistes calcinés, cendres volantes, fumée de silice, etc. Ces constituants secondaires représentent au plus les 35% du mélange.
- Les ciments de haut-fourneau CEM III (A, B ou C) : ils contiennent 80% de laitier au plus et 5 à 19% de clinker.
- Les ciments de type pouzzolanique (CEM IV A ou B) : on y trouve 45 à 89% de clinker pour 11 à 55% de pouzzolanes. Ces types de ciment ne sont guère fabriqués en France.
- Les ciments composés (CEM V A ou B) : ils ont une composition similaire à celle des CEM II. Ils recèlent 20 à 64% de clinker et 18 à 50% de cendres volantes ou de laitier de haut-fourneau.
Ainsi, chaque type de ciment a ses composants spécifiques.