Question d'origine :
Bonjour; D'où vient le "ciment" qui sert à faire le béton extrait minéral? mine inépuisable?constitution chimique ? merci
Réponse du Guichet
bml_sci
- Département : Sciences et Techniques
Le 04/01/2005 à 14h54
"Le ciment reste un produit mystérieux pour la plupart des ingénieurs qui conçoivent et construisent des ouvrages de génie Civil en béton. Mélangé à un agglomérat non cohérent de granulats, de sable, d'adjuvants et d'eau, le ciment possède en effet l'étonnante capacité de transformer cet ensemble en un solide, le béton.
Les performances mécaniques et la durabilité toujours plus élevées des bétons en font le matériau de choix pour la construction économique d'ouvrages de toute nature dans le monde entier. La construction de bâtiments, d'ouvrages d'art, de routes, de ports, d'installations industrielles, de centrales de production d'électricité, de barrages ou de plates-formes pétrolières consomme plus d'un milliard de tonnes de ciment par an."
Source : La fabrication du ciment
On peut définir le ciment comme une matière minérale, finement moulue qui, gâchée avec de l'eau, forme une pâte qui fait prise et durcit.
Après durcissement, le ciment conserve sa résistance et sa stabilité, même sous l'eau.
Constitution des ciments
Les ciments sont constitués, par mélange et broyage :
- de clinker, qui est une roche de synthèse élaborée à haute température dans le four à ciment et constituée, au plan chimique, de silicates et d'aluminates de calcium ;
- de gypse (sulfate de calcium CaSO4), qui joue un rôle de régulateur de prise ;
- d'additifs éventuels, qui confèrent au ciment des propriétés particulières. Il s'agit, par exemple, de laitiers de haut-fourneau, de cendres volantes de centrales thermiques, de filler calcaire, etc.
Fabrication du clinker
Le clinker est obtenu par cuisson à haute température d'un mélange de constituants finement broyés. Ces constituants sont :
- le calcaire (CaCO3) (environ 80 %) ;
- l'argile (aluminosilicate) (environ 20 %) ;
- les matières de correction (en faible proportion) comme des sables siliceux, des minerais de fer ou des bauxites, par exemple.
La matière première broyée circule dans le four, à contre-courant des gaz chauds. Sa température s'élève jusqu'à 1 450 oC. À l'aval du four, le clinker est refroidi, ce qui permet de figer sa structure cristalline.
La transformation en clinker comprend, de façon schématique, les étapes suivantes :
• jusqu'à 550 oC : séchage du mélange cru et déshydratation de l'argile ;
• de 550 oC à 900 oC : préchauffage et décarbonatation (décomposition du calcaire en chaux et gaz carbonique), ce qui conduit à la présence d'une grande quantité de chaux dans le four ;
• de 900 oC à 1 300 oC : formation d'une partie des composés cristallins : aluminate et ferroaluminate, silicate bicalcique ;
• de 1 300 oC à 1 450 oC : formation du silicate tricalcique, constituant majoritaire du clinker et principal responsable des propriétés hydrauliques du ciment. Il est, à ce titre, impératif que soit atteinte, pour la matière, cette température de 1 450 oC en zone de clinkérisation.
Une fois cette cuisson réalisée, le clinker est brusquement refroidi puis finement broyé et additionné de gypse (3 à 5 %) pour régulariser la prise et, le cas échéant, d'autres constituants (laitiers, cendres volantes...). On obtient alors le ciment.
Ces informations sont extraites de la base de données en ligne Techniques de l'ingénieur que vous pouvez consulter dans les bibliothèques municipales de Lyon.
Voici les références des articles :
- G1455 "Lutte contre la pollution des eaux. 2.1.1 Fabrication du ciment"
- G2250 "Déchets en cimenterie. 2. Le ciment et sa fabrication"
Vous trouverez sur le site infociments des schémas de fabrication et la localisation des sites cimentiers en France
DANS NOS COLLECTIONS :
Ça pourrait vous intéresser :
De Gaulle avait-il des soupçons sur la CIA dans l'attentat...
Commentaires 0
Connectez-vous pour pouvoir commenter.
Se connecter