Optimisation du taux des cendres volantes dans le ciment

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Optimisation du taux de cendres volantes dans le ciment

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  • 1. Dpartement des Sciences Chimiques Filire dIngnieur : Gnie des Matriaux Stage effectu Ciment du Maroc Priode de stage : du 05/08/2013 au 13/09/2013 Rapport de stage Ralis par : Encadr par : Soukaina Ajouguim M. DAKHTARI (Responsable du service qualit) M. EL MAMOUN (Chef du laboratoire) Optimisation du taux de cendres volantes dans le ciment

2. Optimisation du taux de cendre volante dans le ciment Soukaina Ajouguim 2 Sommaire Pages Remerciement .. Introduction . I. Prsentation de lusine (Ciments du Maroc Marrakech). I.1. Italcementi Group.. I.2. Lusine de Marrakech (Ciments du Maroc). I.2.1. Organisation de lusine... I.2.2. Les produits de lusine II. Etude bibliographique II.1. Lhistoire du ciment... II.2. Les matires premires.. III.3. Les principaux ajouts... II.3.1. Le gypse... II.3.2. La pouzzolane naturelle II.3.3. Les cendres volantes.. II.4. Processus de fabrication du ciment ( lusine de Marrakech)... II.4.1. Abattage en carrire.. II.4.2. Concassage usine ... II.4.3. Stockage et prhomognisation... II.4.4. Reprise du tas. II.4.5. Broyage de la matire crue II.4.6. Homognisation II.4.7. La cuisson II.4.8. Refroidissement et dpoussirage II.4.9. Broyage de la matire cuite... II.4.10. Lexpdition.. III. Partie exprimentale.. III.1 Dosage de la chaux libre dans le clinker.... III.1.1 Principe.. III.1.2 Mode opratoire III.2 Prparation des chantillons ... III.3 Analyse chimique par fluorescence X des diffrents ciments prpars.. III.3.1 Principe... III.3.2 Mode opratoire... III.4 Essais mcaniques .. III.4.1 Prparation du mortier. III.4.2 Confection des prouvettes (Norme EN 196-1) III.4.3 Essai de flexion... III.4.4 Essai de compression IV. Rsultats et interprtation : IV.1 Dosage de la chaux libre dans le clinker .. IV.2 Analyse chimique par fluorescence X IV.3 Rsistance la compression IV.4 Interprtation Conclusion Rfrence .. 3 4 5 5 6 6 7 7 7 8 8 8 8 9 10 10 10 11 12 12 13 14 14 15 15 17 17 17 17 18 19 19 19 19 19 19 19 20 20 21 21 21 22 23 25 26 3. Optimisation du taux de cendre volante dans le ciment Soukaina Ajouguim 3 Remerciement Il serait injuste de ma part de commencer la rdaction de mon prsent rapport sans exprimer mes vifs remerciements tmoignage de mes profondes affections pour ceux qui de prs ou de loin ma adress lexpression de leur avis et opinions. Mes gratitudes, et mes remerciements sadressent tout dabord mes encadrants Mr. DAKHTARI et Mr. EL MAMOUN, ainsi pour Mlle Badiaa Neggaz, Mr abdelhak zagriri, Mr Abdefettah, Mr Rachid Belgamra, pour tous leurs conseils et de mavoir incit travailler en mettant ma disposition ces expriences et ces comptences quelles mont procurs afin de russir ce travail. 4. Optimisation du taux de cendre volante dans le ciment Soukaina Ajouguim 4 Introduction : Actuellement la concurrence exige lentreprises daccroitre sa comptitivit pour amliorer sa position dans le march, cette amlioration peut prdominer soit la production, soit le prix, soit la qualit du produit. La production du ciment est de plus en plus complexe, parce qu'elle n'est plus seulement aujourd'hui du clinker, ce rsultat de la cuisson 1450C d'un mlange compos de calcaire et d'argile. La demande s'est affine et les produits se sont par consquent diversifis. Et pour faire face ces volutions, les dirigeants de lentreprise ont toujours un besoin damlioration de la production et doptimisation de ses procds de fabrication avec un engagement absolu pour assurer la scurit des personnes et le respect de lenvironnement. Cest la raison pour laquelle CIMENTS DU MAROC cherche de plus en plus rduire lutilisation du clinker dans les ciments ainsi qu augmenter la consommation des dchets industriels (CV, pneus), en restant sur la limite de la rsistance favorable, et en contribuant de manire simple et conomique rsoudre les problmes lis l'environnement. Comme on sait les cendres volantes peuvent tre utilises comme des ajouts qui peuvent amliorer les proprits du ciment, pour cela ce prsent rapport a pour but de faire une optimisation sur le taux des cendres volantes possible mettre dans la composition du ciment. Dans une premire partie du prsent rapport, on commencera par une prsentation gnrale de lItalcementi Group et de lusine de Marrakech (Ciments du Maroc) o jai effectu mon stage. Une tude bibliographique sur le ciment fera lessentiel dune deuxime partie, puis elle sera suivie par la partie exprimentale et les rsultats exprimentaux obtenus. Sur une avant-dernire partie, on stalera sur les diffrentes interprtations et conclusions faites la base des rsultats exprimentaux. Et la dernire partie sera, par ailleurs, consacre une conclusion exposant les principaux rsultats dgags. 5. Optimisation du taux de cendre volante dans le ciment Soukaina Ajouguim 5 I. Prsentation de lusine (Ciments du Maroc Marrakech) [1] I.1. Italcementi Group Un des tout premiers acteurs mondiaux dans les matriaux de construction, Italcementi Group est n du rapprochement de deux socits dont lexprience cimenterie remonte plus dun sicle : Italcementi fond en 1864 et Ciment Franais en 1881. Le Groupe est aujourdhui prsent dans 19 pays travers le monde incluant Italie, France, Belgique, Maroc, Espagne, Turquie, Canada, Etats-Unis, Grce, Bulgarie, Kazakhstan, Thalande, Inde, Egypte, Sri Lanka, Mauritanie, Albanie, Chypre et Gambie. Le dispositif industriel de groupe Italcementi comporte : 60 cimenteries et 14 centres de broyage ; 154 carrires de granulats ; 547 centrales de Bton Prt lEmploi. Ci-dessous, une prsentation dITALCEMENTI GROUP au Maroc : Figure 1: ITALCEMENTI GROUP au Maroc 6. Optimisation du taux de cendre volante dans le ciment Soukaina Ajouguim 6 I.2. Lusine de Marrakech (Ciments du Maroc) Ciments du Maroc-Marrakech est une socit oprant dans le march national du ciment, se situant 46 km de la ville de Marrakech, prs du village Mzoudia. Lusine dispose dune carrire dont les rserves sont suffisantes pour alimenter la cimenterie pendant 40 ans une cadence annuelle de production dpassant 1.000.000 tonnes par an. I.2.1. Organisation de lusine Leffectif du personnel atteint actuellement plus de 270 personnes dont 21 cadres organiss dans les trois dpartements : Dpartement administratif ; Dpartement maintenance ; Dpartement production. En plus, lusine possde un laboratoire et un service de qualit en liaison directe avec la direction. Ci-aprs est illustr lorganigramme de lusine de Marrakech : Figure 2 : Organigramme de lusine de Marrakech (Ciments du Maroc) Directeur de lusine M. BOUKIOUD Dpartement Administratif Comptabilit Personnel Social CDG Dpartement Production Fabrication Carrire Expdition Gestion Dpartement Maintenance Mthodes Ralisation Magasin Responsable commercial Responsable qualit Responsable achat Responsable scurit et env 7. Optimisation du taux de cendre volante dans le ciment Soukaina Ajouguim 7 I.2.2. Les produits de lusine Lusine fournie trois catgories de ciments : Le Ciment portland CPJ 35 : Le CPJ 35 est un ciment portland compos, rsultant de la mouture de Clinker ( 65%), avec complment un ou plusieurs constituants secondaires tels que les fillers, pouzzolane ou les cendres dfinis par la NM 10.1.004. Le CPJ 35 est destin tre utilis pour raliser des btons non arm ou faiblement arm, comme mortier ou comme bton de rsistance mcanique moyenne ou peu leve. Le Ciment portland CPJ 45 : Le CPJ 45 est un ciment portland compos, rsultant de la mouture de Clinker ( 70%), avec en complment un ou plusieurs constituants secondaires tels que les fillers, pouzzolane ou les cendres dfinis par la NM 10.1.004. Le CPJ 45 est destin tre utilis pour raliser un bton fortement sollicit (pour les structures porteuses et les fondations), pour raliser un bton arm courant, pour raliser des lments prfabriqus en bton arm ou non arm (poutres, poutrelles, lments de grande surface, buses, hourdis) ou pour raliser des travaux spciaux tels que les barrages ou des ouvrages de gnie civil industriel. Le Ciment portland CPJ 55 : Le CPJ 55 est un ciment portland compos, rsultant de la mouture de Clinker avec en complment un ou plusieurs constituants secondaires tels que les fillers, pouzzolane ou les cendres dfinis par la NM 10.1.004. Sa haute rsistance le destine aux utilisations en bton arm pour les grands ouvrages ou le gnie civil. II. Etude bibliographique II.1. Lhistoire du ciment [2] Les dbuts du ciment remontent aux Egyptiens qui avaient utilis la chaux grasse, obtenue par cuisson de roches de calcaire une temprature avoisinant les 1000 C, suivie dune extinction du produit obtenu (la chaux vive), avec de leau, pour obtenir lhydroxyde de chaux. Son durcissement se faisait par carbonatation lair suivant les ractions : CaCO3 CaO + CO2 CaO + H2O Ca(OH)2 Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 Cependant ce sont les Romains qui ont fait vritablement du ciment en y ajoutant une matire volcanique : la pouzzolane. Ils ont ainsi mis au point un matriau qui, temprature normale est mlang avec de leau, durcissait par hydratation et devenait, aprs sa prise, insoluble dans leau. Cest ce matriau qui est le premier liant hydraulique, ctait lanctre du ciment. Il est rest, cependant, peu utilis durant de longs sicles, concurrenc par deux matriaux bien connus : la chaux et la brique. Le premier est base de calcaire, le deuxime est base dargile. En 1759, John SMEATON effectua plusieurs essais sur le ciment et reconstruit le 8. Optimisation du taux de cendre volante dans le ciment Soukaina Ajouguim 8 phare dEddystone en Cornouailles qui dura 126 ans avant son remplacement. Dautres personnes firent des expriences sur le ciment dans la priode entre 1756-1830 comme Vicat, Lesage en France et Parker Frost en Angleterre. En 1824, Joseph ASPDIN, maon Leeds en Angleterre, prit un brevet sur un ciment hydraulique quil appela Ciment Portland, car il ressemblait beaucoup la pierre provenant de lIle Portland au large de la cte britannique. Sa mthode consistait en un dosage prcis des proportions dargile et du calcaire, pulvriser, ensuit