Tout sur le ciment

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ContenusArticles

Béton 1Ciment 16Ciment Portland 29Ciment prompt 30Clinker 31Gypse 33

RéférencesSources et contributeurs de l’article 40Source des images, licences et contributeurs 41

Licence des articlesLicence 42

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Béton 1

Béton

Cet article possède des paronymes ; voir : Beton et Betton.

Cet article ne cite pas suffisamment ses sources (avril 2013).

Si vous disposez d'ouvrages ou d'articles de référence ou si vous connaissez des sites web de qualité traitant du thème abordé ici, mercide compléter l'article en donnant les références utiles à sa vérifiabilité et en les liant à la section « Notes et références ». (Modifier l'article[1])

Un mètre cube de béton (représentant laproduction mondiale annuelle de béton par

habitant).

Le béton est un matériau de construction composite fabriqué à partirde granulats naturels (sable, gravillons) ou artificiels (granulats légers)agglomérés par un liant. Le liant peut être qualifié d'« hydrique »,lorsque sa prise se fait par hydratation. Ce liant est habituellement duciment ; on obtient dans ce cas un « béton de ciment », l'un des plusfréquemment utilisés. Un liant hydrocarboné (bitume) peut égalementêtre utilisé, ce qui conduit à la fabrication du béton bitumineux. Enfin,lorsque les granulats utilisés avec le liant hydraulique se réduisent àdes sables, on parle alors de mortier. On peut largement optimiser lacourbe granulaire du sable, auquel cas on parlera de « béton de sable. »

Le béton frais associé à de l'acier permet d'obtenir le béton armé, unmatériau de construction courant. Le béton frais associé à des fibrespermet d'obtenir du béton fibré. Le béton est le deuxième matériau minéral le plus utilisé par l'homme après l'eaupotable : 1 m3 par an et par habitant[2].

HistoireArticle détaillé : Histoire du béton.

Le pont du Jardin des plantes de Grenoble,premier ouvrage au monde en béton coulé,

construit en 1855 par Joseph et Louis Vicat.

Les Romains connaissaient déjà une forme de béton, mais son principefut perdu jusqu'à sa redécouverte en 1756 par l'ingénieur britanniqueJohn Smeaton. Popularisé depuis le XIXe siècle, notamment grâce auciment de Portland et à Louis Vicat en France (à Grenoble), le béton deciment est, à l'heure actuelle, le matériau de construction le plus utilisé.

Principe chimique

La réaction chimique qui permet au béton de ciment de « faire prise »est assez lente : au bout de sept jours, la résistance mécanique atteint àpeine 75 % de la résistance finale. La vitesse de durcissement du bétonpeut cependant être affectée par la nature du ciment utilisé, par latempérature du matériau lors de son durcissement, par la quantité d'eau utilisée, par la finesse de la mouture duciment, ou par la présence de déchets organiques. La valeur prise comme référence dans les calculs de résistance estcelle obtenue à 28 jours, équivalent à 80 % de la résistance finale. Également, en présence d'eau, la résistancecontinuera d'augmenter, très légèrement même après 28 jours.

Il est possible de modifier la vitesse de prise en incorporant au béton frais des adjuvants ou des additifs, ou en utilisant un ciment prompt ou à prise rapide. D'autres types d'adjuvants permettent de modifier certaines propriétés physico-chimiques des bétons. Par exemple, la fluidité du béton peut être augmentée pour faciliter sa mise en œuvre

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en utilisant des « plastifiants », le rendre hydrofuge par l'adjonction d'un liquide hydrofuge ou d'une résine polymère,ou maîtriser la quantité d'air incluse avec un « entraîneur d'air ». Différents modèles (théorie de la percolation,modèle des empilements granulaires pour les bétons de haute performance) permettent d'expliquer les réactionsphysiques et chimiques de la « prise ».La résistance elle-même du béton pourra être améliorée par l'usage d'adjuvant de type super plastifiant qui paramélioration de l'ouvrabilité du béton permet de réduire la quantité d'eau de gâchage et donc la porosité résultante etpar défloculation du ciment améliore la réaction de prise. L'usage de produits de type fumée de silice remplissant unedouble fonction de filer et de liant permet également d'augmenter la compacité et la résistance.

Béton et recyclageLe béton est un matériau qui permet le réemploi de certain déchets industriels :•• fumée de silice : résidus de filtration des fumées de fours à verre,•• laitier de haut fourneau : résidus de fabrication de la fonte et de l'acier servant à la fabrication de certains ciments,•• sulfonate : composés chimiques issus de l'industrie papetière utilisés sous forme de plastifiant,•• polyphénols : composés chimiques issus de l'industrie pétrolère utilisés sous forme de plastifiants,•• farines animales : produit issus du traitement des carcasses animales utilisés par brûlage pour la fabrication du

ciment,•• cendres : utilisation des résidus de brûlage des centrales à charbons sous forme de filer,

Matériau

Béton.

Si un béton classique est constitué d'éléments de granulométriedécroissante, en commençant par les granulats (NF EN 12620 -spécification pour les granulats destinés à être incorporés dans lesbétons), le spectre granulométrique se poursuit avec la poudre deciment puis parfois avec un matériau de granulométrie encore plus fincomme une fumée de silice (récupérée au niveau des filtresélectrostatiques dans l'industrie de l'acier). L'obtention d'un spectregranulométrique continu et étendu vers les faibles granulométriespermet d'améliorer la compacité, donc les performances mécaniques.L'eau a un double rôle d'hydratation de la poudre de ciment et defacilitation de la mise en œuvre (ouvrabilité). En l'absence d'adjuvantplastifiant, la quantité d'eau est déterminée par la condition de mise en œuvre. Un béton contient donc une partimportante d'eau libre, ce qui conduit à une utilisation non optimale de la poudre de ciment. En ajoutant un plastifiant(appelé aussi réducteur d'eau), la quantité d'eau utilisée décroît et les performances mécaniques du matériau sontaméliorées (BHP : béton hautes performances).

Les résistances mécaniques en compression obtenues classiquement sur éprouvettes cylindriques normalisées, sontde l'ordre de :• BFC : bétonnage fabriqué sur chantier : 25 à 35 MPa (méga Pascal), peut parfois atteindre 50 MPa ;•• BPE : béton prêt à l'emploi, bétonnage soigné en usine (préfabrication) : 16 à 60 MPa ;• BHP : béton hautes performances : jusqu'à 80 MPa ;•• BUHP : béton ultra hautes performances, en laboratoire : 120 MPa.•• BFUHP : béton fibré à ultra hautes performancesLa résistance en traction est moindre avec des valeurs de l'ordre 2,1 à 2,7 MPa pour un béton de type BFC. Laconductivité thermique couramment utilisée est de 1,75 W·m−1·K−1, à mi-chemin entre les matériaux métalliques etle bois.

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Béton 3

FormulationLe choix des proportions de chacun des constituants d'un béton afin d'obtenir les propriétés mécaniques et de mise enœuvre souhaitées s'appelle la formulation. Plusieurs méthodes de formulations existent, dont notamment :•• la méthode Baron ;•• la méthode Bolomey ;•• la méthode de Féret ;•• la méthode de Faury ;• la méthode Dreux-Gorisse[réf. nécessaire].La formulation d'un béton doit intégrer avant tout les exigences de la norme NF EN 206-1, laquelle, en fonction del'environnement dans lequel sera mis en place le béton, sera plus ou moins contraignante vis-à-vis de la quantitéminimale de ciment à insérer dans la formule ainsi que la quantité d'eau maximum tolérée dans la formule. Demême, à chaque environnement donné, une résistance garantie à 28 jours sur éprouvettes sera exigée auxproducteurs, pouvant justifier des dosages de ciments plus ou moins supérieurs à la recommandation de la norme, etbasée sur l'expérience propre à chaque entreprise, laquelle étant dépendante de ses matières premières dont la massevolumique peut varier, notamment celle des granulats. D'autres exigences de la norme NF EN 206-1 imposentl'emploi de ciment particuliers en raison de milieux plus ou moins agressifs, ainsi que l'addition d'adjuvantsconférant des propriétés différentes à la pâte de ciment que ce soit le délai de mise en œuvre, la plasticité, la quantitéd'air occlus, etc.

ClassificationLe béton utilisé dans le bâtiment, ainsi que dans les travaux publics comprend plusieurs catégories. En général lebéton peut être classé en trois groupes (norme NF EN 206-1 articles 3.1.7 à 3.1.9), selon sa masse volumique ρ :• béton normal : ρ entre 2 000 et 2 600 kg/m3 ;• béton lourd : ρ > 2 600 kg/m3 ;• béton léger : ρ entre 800 et 2 000 kg/m3.Le béton courant peut aussi être classé en fonction de la nature des liants :•• béton de ciment ;• béton silicate (Chaux) ;• béton de gypse (gypse) ;•• béton asphalte.Lorsque des fibres (métalliques, synthétiques ou minérales) sont ajoutées, on distingue : les bétons renforcés de fibre(BRF) qui sont des bétons « classiques » qui contiennent des macrofibres (diamètre ~1 mm) dans proportionvolumique allant de 0,5 % à 2 % ; et les bétons fibrés à ultra hautes performances (BFUHP). Ce sont des bétons(BUHP) qui contiennent des microfibres (diamètre > 50 ), ou un mélange de macrofibres et de microfibres.Utilisés depuis le milieu des années 1990 dans le génie civil et parfois la réhabilitation d'ouvrages anciens, en milieulittoral notamment[3].Le béton peut varier en fonction de la nature des granulats, des adjuvants, des colorants, des traitements de surface etpeut ainsi s’adapter aux exigences de chaque réalisation, par ses performances et par son aspect.• Les bétons courants sont les plus utilisés, aussi bien dans le bâtiment qu'en travaux publics. Ils présentent une

masse volumique de 2 300 kg/m3 environ. Ils peuvent être armés ou non, et lorsqu'ils sont très sollicités enflexion, précontraints.

• Les bétons lourds, dont les masses volumiques peuvent atteindre 6 000 kg/m3 servent, entre autres, pour laprotection contre les rayons radioactifs.

• Les bétons de granulats légers, dont la résistance peut être élevée, sont employés dans le bâtiment, pour lesplates-formes offshore ou les ponts.

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Différents types de granulats

Les granulats utilisés pour le béton sont soit d'origine naturelle, soit artificiels. Leur taille variable détermineral'utilisation du béton (les gros granulats pour le gros œuvre, les très fin pour le béton sophistiqué). La résistance dubéton augmente avec la variété des calibres mélangés. Le prix des granulats étant inférieur à celui du liant, une bonnegranulométrie permettra de réduire le prix du béton. Il s'agit alors, pour un béton d'usage général d'utiliser desgranulats de taille variable. En effet, la quantité de pâte de ciment utilisée sera moins grande, car les plus petitsgranulats rempliront les interstices entre les plus gros. La pâte de ciment étant plus chère que les granulats, le prixglobal diminue. En règle générale, un granulat doit avoir une taille maximum d'au plus un cinquième de la taille del'échantillon.Parmi les granulats naturels, les plus utilisés pour le béton proviennent de roches sédimentaires siliceuses oucalcaires, de roches métamorphiques telles que les quartzites, ou de roches éruptives telles que les basaltes, lesgranites, les porphyres.Indépendamment de leur origine minéralogique, on classe les granulats en deux catégories qui doivent êtreconformes à la norme NF EN 12620 et la NF P 18-545 (Granulats - Éléments de définition, conformité etcodification ):1.1. les granulats alluvionnaires, dits roulés, dont la forme a été acquise par l'érosion. Ces granulats sont lavés pour

éliminer les particules argileuses, nuisibles à la résistance du béton et criblés pour obtenir différentes classes dedimension. Bien qu'on puisse trouver différentes roches selon la région d'origine, les granulats utilisés pour lebéton sont le plus souvent siliceux, calcaires ou silico-calcaires ;

2. les granulats de carrière sont obtenus par abattage et concassage, ce qui leur donne des formes angulaires. Unephase de pré-criblage est indispensable à l'obtention de granulats propres. Différentes phases de concassageaboutissent à l'obtention des classes granulaires souhaitées. Les granulats concassés présentent descaractéristiques qui dépendent d'un grand nombre de paramètres : origine de la roche, régularité du banc, degré deconcassage… La sélection de ce type de granulats devra donc être faite avec soin et après accord sur unéchantillon.

Les plus employés sont le laitier cristallisé concassé et le laitier granulé de haut fourneau obtenus par refroidissementà l'eau. La masse volumique apparente est supérieure à 1 250 kg/m3 pour le laitier cristallisé concassé, 800 kg/m3

pour le granulé. Ces granulats sont utilisés notamment dans les bétons routiers. Les différentes caractéristiques desgranulats de laitier et leurs spécifications font l'objet des normes NF P 18-302 et 18-306.Les granulats à hautes caractéristiques élaborés industriellement sont des granulats élaborés spécialement pourrépondre à certains emplois, notamment granulats très durs pour renforcer la résistance à l'usure de dallagesindustriels (granulats ferreux, carborundum…) ou granulats réfractaires.Les granulats allégés par expansion ou frittage, très utilisés dans de nombreux pays comme l'URSS ou lesÉtats-Unis, n'ont pas eu en France le même développement, bien qu'ils aient des caractéristiques de résistance,d'isolation et de poids très intéressantes. Les plus usuels sont l'argile ou le schiste expansé (norme NF P 18-309) et lelaitier expansé (NF P 18-307). D'une masse volumique variable entre 400 et 800 kg/m3 selon le type et la granularité,ils permettent de réaliser aussi bien des bétons de structure que des bétons présentant une bonne isolation thermique.Les gains de poids sont intéressants puisque les bétons réalisés ont une masse volumique comprise entre 1 200 et2 000 kg/m3.Les granulats très légers sont d'origine végétale et organique plutôt que minérale (bois, polystyrène expansé). Très légers – 20 à 100 kg/m3 – ils permettent de réaliser des bétons de masse volumique comprise entre 300 et 600 kg/m3. On voit donc leur intérêt pour les bétons d'isolation, mais également pour la réalisation d'éléments légers : blocs coffrants, blocs de remplissage, dalles ou rechargements sur planchers peu résistants. Les bétons cellulaires (bétons très légers) dont les masses volumiques sont inférieures à 500 kg/m3. Ils sont utilisés dans le bâtiment, pour répondre aux problèmes d'isolation. Lors de sa réalisation, des produits moussants lui sont incorporées créant des porosités dans le béton. Les bétons de fibres, plus récents, correspondent à des usages très variés : dallages, éléments

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décoratifs, mobilier urbain.

Importance du rapport eau/cimentLes dosages de l'eau et du ciment sont deux facteurs importants. En effet, l'ouvrabilité et la résistance sontgrandement affectés par ces deux paramètres. Plus le rapport eau/ciment est grand, plus l'ouvrabilité sera grande. Eneffet, plus il y a d'eau, plus le béton aura tendance à remplir aisément les formes. Le rapport des masses E/C « moyen» est normalement fixé à 0,45. C'est ce rapport qui est le plus souvent utilisé, car le béton obtenu dispose d'une assezbonne ouvrabilité, tout en ayant une bonne résistance.Le phénomène de ressuage est dû à un rapport eau sur ciment trop élevé. Il se manifeste par l'apparition d'une flaqueau-dessus du béton frais. Au niveau des granulats, on observe la présence d'eau à l'interface entre les granulats et lapâte de ciment. La résistance en est réduite, car l'eau s'évapore et il y a des vides entre le granulat et la pâte.

Étude de la compositionIl n’existe pas de méthode de composition du béton qui soit universellement reconnue comme étant la meilleure. Lacomposition du béton est toujours le résultat d’un compromis entre diverses exigences souvent contradictoires. Denombreuses méthodes de composition du béton plus ou moins compliquées et ingénieuses ont été élaborées. Uneétude de composition de béton doit toujours être contrôlée expérimentalement ; une étude effectuée en laboratoiredoit généralement être adaptée ultérieurement aux conditions réelles du chantier.Une méthode de composition du béton pourra être considérée comme satisfaisante si elle permet de réaliser un bétonrépondant aux exigences suivantes : Le béton doit présenter, après durcissement, une certaine résistance à lacompression. Le béton frais doit pouvoir facilement être mis en œuvre avec les moyens et méthodes utilisés sur lechantier. Le béton doit présenter un faible retrait (source de fissurations internes et externes : phénomène de «faïençage ») et un fluage peu important. Le coût du béton doit rester le plus bas possible. Dans le passé, pour lacomposition du béton, on prescrivait des proportions théoriques de ciment, d’agrégat fin et d’agrégat grossier. Maisl’élaboration des ciments ayant fait des progrès considérables, de nombreux chercheurs ont exprimé des formules enrapport avec les qualités recherchées :•• minimum de vides internes, déterminant une résistance élevée ;•• bonne étanchéité améliorant la durabilité ;•• résistance chimique ;• résistance aux agents extérieurs tels que le gel, l’abrasion, la dessiccation.Sur un petit chantier où l’on fabrique artisanalement (et souvent bien) son béton, on utilise un dosage dit « standard »de 350 kg de ciment par m³ de béton. La composition de 1 m3 de béton « standard » est donc de :• 350 kg de ciment• 680 kg de sable (granulométrie de 1 à 5 mm)• 1 175 kg de gravier (granulométrie de 6 à 15 mm).soit des proportions proches de 1-2-3. C'est-à-dire que pour un volume de ciment, on a deux volumes de sable(350 kg × 2) et trois volumes de graviers (350 kg × 3). C'est la fameuse règle du 1-2-3 qui va de la granulométrie laplus fine (le ciment) à la plus grosse (le gravier).En pratique, on achète souvent un mélange déjà fait de sable et de gravier qu'on appelle "paveur". La formule 1,2,3devient alors une pelle de ciment pour 5 pelles de paveur. La quantité d’eau de gâchage varie trop souvent au gré dusavoir-faire du maçon, la nature de ciment, l’humidité du granulat passant après la consistance du béton à obtenir. Lebéton peut varier en fonction de la nature des granulats, des adjuvants, des colorants, des traitements de surface, etpeut ainsi s’adapter aux exigences de chaque réalisation, par ses performances et par son aspect. La composition d’unbéton et le dosage de ses constituants sont fortement influencés par l’emploi auquel est destiné le béton et par lesmoyens de mise en œuvre utilisés.

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Essai de gâchageBéton frais : mesure Δ (contrôle des dosages effectifs) mesure plasticité (contrôle de la consistance) mesure teneuren air (contrôle des vides). Fabrication éprouvette (contrôle de β moyen). Béton durci : mesure Δ, mesure β cube,évolution scléromètre, évolution essai gel, perméabilité, essais spéciaux…

CorrectionsEn fonction des observations, des mesures faites lors de l’essai de gâchage et des résistances mécaniques obtenues, ilsera nécessaire d’effectuer des corrections.1. Consistance : Lors de l’essai de gâchage, il est recommandé de ne pas ajouter tout de suite la quantité d’eau totale

E prévue. Il est préférable d’ajouter seulement 95 % de E, de mesurer la consistance, puis d’ajouter de l’eaujusqu’à obtention de la consistance prescrite.

2. Dosage en ciment : Si le dosage en ciment effectivement réalisé est incorrect, on devra le corriger. S’il fautrajouter (ou enlever) un poids ΔC de ciment pour obtenir le dosage désiré, on devra enlever (ou rajouter) unvolume absolu équivalent de sable, soit un poids ΔC égal à : Si ΔC est important, il faudra aussi corriger laquantité d’eau.

3. Résistances mécaniques : Si les résistances mécaniques sont insuffisantes, il faudra avoir recours à l’une ou àplusieurs des possibilités suivantes :

• Augmenter le dosage en ciment (au-delà de 400 kg/m3, une augmentation de dosage en ciment n’a plus qu’unetrès faible influence sur l’accroissement de résistance).

•• Diminuer le dosage en eau sans changer la granulométrie ;• Corriger la granulométrie et réduire la quantité d’eau ;•• Utiliser un autre type de granulats ;• Utiliser un adjuvant et réduire la quantité d’eau ;•• Utiliser un ciment à durcissement plus rapide.Il faudra en tous cas toujours veiller à ce que la consistance du béton permette une mise en œuvre correcte.

Utilisation

Béton aggloméréLe béton aggloméré est inventé par François Coignet. Sa première utilisation a été faite pour la maison de FrançoisCoignet en 1853. L'église Sainte-Marguerite au Vésinet, réalisée en 1855 par l'architecte L. A. Boileau suivant leprocédé Coignet de construction de béton aggloméré imitant la pierre, fut le premier bâtiment public non industrielréalisé en béton en France. Cette église fut très critiquée lors de sa réalisation en raison de sa morphologie mais aussidu procédé Coignet qui a provoqué très rapidement des marbrures noires sur les murs (en raison de présence demâchefer dans le béton). C'est un matériau imitant la pierre.

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Béton arméArticle détaillé : Béton armé.

Le béton armé a été utilisé dès la Seconde Guerremondiale pour la réalisation de dispositifs

défensifs tels que bunkers ou lignes antichars (icides hérissons tchèques de la ligne Siegfried).

Le ciment armé a été inventé par Joseph Monier qui en a déposé lesbrevets dès 1870. On peut citer aussi les barques de Lambot (1848) enciment armé de 5 à 6 cm d'épaisseur et dont deux exemplaires existenttoujours. On se reportera pour plus de précision au livre Joseph Monieret la naissance du ciment armé paru aux éditions du Linteau (Paris,2001). L'inventeur officiel du béton armé est François Hennebique en1886 qui l'utilisa pour la construction en 1899 du premier pont civil enbéton armé de France, le pont Camille-de-Hogues à Châtellerault.

De façon intrinsèque, le béton de ciment possède une bonne résistanceà la compression, mais une faible résistance à la traction. Aussi est-ilnécessaire, lorsqu'un ouvrage en béton est prévu pour subir dessollicitations en traction ou en flexion (comme par exemple unplancher, un pont, une poutre…), d'y incorporer des armatures en acier destinées à s'opposer aux efforts de traction età les reprendre. Les armatures mises en œuvre peuvent être soit en acier doux (l'acier doux est généralement lisse, iln'est plus guère utilisé aujourd'hui en béton armé que dans la confection des boucles de manutention préscellées pourson aptitude aux pliages-dépliages successifs sans perte de résistance) soit en acier haute-adhérence (aciers HAanciennement dénommés TOR) dont les caractéristiques mécaniques sont de l'ordre du double de celles des aciersdoux.

Béton précontraintLe béton possède des propriétés mécaniques intéressantes en compression alors que la résistance en traction estlimitée et provoque rapidement sa fissuration et sa rupture. Ainsi le béton armé fissuré ne fait qu'enrober lesarmatures mais ne participe pas à la résistance. Il pèse presque inutilement… Lorsque les sollicitations deviennenttrès importantes, l'alourdissement de la section de béton armé devient prohibitif (en général au-delà de 25 m deportée pour une poutre). C'est ainsi qu'il devient intéressant de créer une compression initiale suffisante pour que lebéton reste entièrement comprimé sous les sollicitations ; ainsi toute la section du béton participe à la résistance :c'est le principe du béton « précontraint ».Le béton « précontraint » est une technique mise au point par Eugène Freyssinet en 1928 et testée sur des poteauxpréfabriqués destinés au support de câbles électriques. Ultérieurement, le champ d'application du béton précontraints'est considérablement élargi. Le béton précontraint convient aussi bien à des petites dalles préfabriquées qu'à desouvrages de très grandes portées (100 mètres ou plus). Lorsque le béton précontraint subit des sollicitations de signeopposé à la précontrainte, le béton se décomprime ; les variations de tensions dans les armatures sont quasimentnégligeables compte tenu de la forte inertie de la section de béton rapportée à celles des aciers. En pratique, lesrèglements modernes (BPEL, Eurocodes) autorisent de légères décompressions du béton sensiblement dans la limitede sa résistance en traction. Ceci pose problème dans certains domaines (enceinte de béton de réacteur nucléaire parexemple, où des déformations différées anormales du béton ont été constatées dans les années 1980-1990 ; anomalies« que les modèles de calcul réglementaires ne prenaient pas en compte d'une façon satisfaisante » ont été constatées .Ces anomalies ont en France justifié une vaste étude sur ces bétons par EDF, avec des modélisations du «comportement réel en fluage des enceintes déjà construites »[]).Les aciers utilisés pour la mise en compression du béton sont des câbles (à torons) ou des barres de très hauterésistance à la rupture. Selon que cette tension appliquée aux armatures est effectuée avant la prise complète dubéton ou postérieurement à celle-ci, on distingue la précontrainte par « pré-tension » et la précontrainte par «post-tension ».

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•• Dans la « pré-tension » (le plus souvent utilisée en bâtiment), les armatures sont mises en tension avant la prise dubéton. Elles sont ensuite relâchées, mettant ainsi le béton en compression par simple effet d'adhérence.Elle est trèssouvent réalisée en usine, avec des machines spécifiques. les prédalles ou les poutrelles préfabriquées sontréalisées avec cette technique. Elle ne permet pas d'atteindre des valeurs de précontrainte aussi élevées qu'enpost-tension.

•• La « post-tension » consiste à disposer les câbles de précontrainte dans des gaines incorporées au béton. Après laprise du béton, les câbles sont tendus au moyen de vérins de manière à comprimer l'ouvrage au repos. Cettetechnique, relativement complexe, est généralement réservée aux grands ouvrages (ponts) puisqu'elle nécessite lamise en œuvre d'encombrantes « pièces d'about » (dispositifs mis en place de part et d'autre de l'ouvrage etpermettant la mise en tension des câbles).

L'équilibre des efforts est obtenu par un tracé judicieux des câbles de précontrainte sur l'ensemble de la poutre ou del'élément concerné de telle sorte que les sections de béton restent (quasiment) entièrement comprimées sous l'effetdes différentes actions. Par exemple, au milieu d'une poutre isostatique, à vide, la précontrainte sera conçue de tellesorte que la contrainte du béton soit maximale en fibre inférieure et minimale en fibre supérieure (dans cesconditions, une contre-flèche peut apparaître à vide). Une fois la poutre soumise à sa charge maximale, laprécontrainte en fibre inférieure sera presque annulée par la tension de charge, alors que dans la partie supérieure lacompression sera largement plus importante que dans une poutre en béton armé classique.

Autres techniques de renforcementOn peut améliorer la résistance mécanique (post-fissuration) du béton de différentes manières :• en y incorporant des fibres (dosages traditionnels de l'ordre de 600 à 1 200 g/m3). L'incorporation de celles-ci

dans le béton rend ce dernier davantage ductile (moins fragile). Différents types de fibre peuvent être utilisés avecdes propriétés spécifiques. C'est surtout le rapport entre la longueur et le diamètre des fibres (élancement) qui auraune influence sur les performances finales du béton fibré. On obtient ainsi un « béton fibré », souvent mis enœuvre par projection (tunnels) ou couramment utilisé pour les dallages industriels par exemple.

Pour les applications architecturales ou quand la corrosion des armatures est potentiellement dangereuse, les cimentsà renfort fibre de verre, dits « CCV » (composites ciment-verre), sont utilisés depuis la fin des années 1970. Ilsallient une matrice riche en ciment et des fibres de verre alcali résistantes (3 à 6 % en masse totale du mélangehumide) et peuvent être préfabriqués en produits minces, donc légers,.• en y ajoutant une « poudre réactive » à structure fractale : les grains qui le composent ont tous la même taille, et

accessoirement la propriété de présenter la même forme à différentes échelles (fractale). L'organisation optimaledes granulats au sein du béton lui octroie de meilleures propriétés mécaniques. Il s'agit toutefois d'une techniquetoujours au stade expérimental.

• en utilisant une « nappe de coffrage drainante » (ou « nappe de coffrage à perméabilité contrôlée »), pouraméliorer les caractéristiques de la peau du béton par drainage de l'eau excédentaire (ce qui densifie le béton, leprotégeant notamment mieux des chlorures qui en milieu marin accélèrent la corrosion des armatures). Ledrainage se fait via une membrane drainante en géotextile interposée entre le béton et le coffrage. « Elle comprenddeux faces ayant des fonctions distinctes : une face "drainante" qui collecte l’air et l’eau et permet leur évacuationà l’interface avec le coffrage et une face "filtrante" qui retient les particules fines (liant essentiellement) à lasurface du béton »[4]. De l'eau est retenue dans la nappe de coffrage puis réabsorbée par le béton durant samaturation.

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Autres utilisationsL’invention du premier « bateau-ciment » par le Français Joseph Louis Lambot remonte à 1848. Dans les années1970, aux États-Unis, a lieu la première compétition de canoës de béton. Depuis, près de 200 universités américainesparticipent chaque année à l’événement, et ce type de compétition s’est exporté dans de nombreux pays tels que laFrance depuis 2000, le Canada, l’Allemagne, le Japon ou encore l’Afrique du Sud.

Béton bitumineuxLe béton bitumineux (aussi appelé enrobé bitumineux) est composé de différentes fractions de gravillons, de sable,de filler et utilise le bitume comme liant. Il constitue généralement la couche supérieure des chaussées (couche deroulement). L'enrobé est fabriqué dans des usines appelées « centrales à enrobés », fixes ou mobiles, utilisant unprocédé de fabrication continu ou par gâchées. Il est mis en œuvre à chaud (150 °C environ) à l'aide de machinesappelées « finisseurs » qui permettent de le répandre en couches d'épaisseur désirée. L'effet de « prise » apparaît dèsle refroidissement (< 90 °C), aussi est-il nécessaire de compacter le béton bitumineux avant refroidissement en lesoumettant au passage répété des « rouleaux compacteurs ». Contrairement au béton de ciment, il est utilisablepresque immédiatement après sa mise en œuvre.Le bitume étant un dérivé pétrolier, le béton bitumineux est sensible aux hydrocarbures perdus par les automobiles.Dans les lieux exposés (stations services) on remplace le bitume par du goudron. Le tarmacadam des aérodromes estl'appellation commerciale d'un tel béton de goudron (rien à voir avec le macadam, dépourvu de liant).

Pratique industrielle

FabricationLe béton peut être confectionné dans une bétonnière mobile (électrique ou thermique) pour les petites quantités.Mais il est aussi fabriqué dans des centrales à béton. Si nous sommes en présence d’un chantier qui demande degrandes quantités, une centrale mobile est parfois installée directement sur le chantier; ce qui permet d’augmenter ledébit de livraison au chantier. De plus, cela nécessite moins de camions malaxeurs (couramment appeléscamions-toupie) pour le transport du béton étant donné que la distance parcourue est plus courte. Cependant, ellenécessite une grue sur le chantier.Il existe deux types de méthodes pour fabriquer le à béton prêt à l'emploi (BPE): (Dry-Batch) et le (Pré-Mix) . LeDry-batch consiste à mélanger les agrégats et adjuvants chargés par convoyeurs directement dans le camion-toupie.Cette méthode nécessite que la bétonnière malaxe pendant 5 minutes. Le Pré-Mix consiste à mélanger les agrégats etadjuvants dans un malaxeur dans l’usine pour ensuite le déverser dans le camion-toupie qui est prête à faire salivraison. Attention, il faut livrer le béton sur le chantier avant qu'il n'ait commencé à prendre.

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Béton 10

Acheminement

Camion-pompe à béton en action lors de travauxde rénovation d’un hôtel de Ploumanac’h,

Perros-Guirec.

Le mode, la durée et les conditions de l’acheminement du béton sontdes éléments déterminants dans sa formulation. Ils ont chacun uneinfluence particulière sur sa manœuvrabilité et sa qualité. Le béton setransporte soit par des moyens manuels (seau, brouette…), soit, pourde grandes quantités, par des moyens mécaniques. Dans ce cas, il estgénéralement transporté depuis la centrale à béton par camionsmalaxeurs appelés « toupies » dont la capacité est de 4 m3 maximumpour un camion 4 x 2 ou 4 x 4, 6 m3 maximum pour un camion 6 x 4,8 m3 maximum pour un camion 8 x 4, et 10 m3 pour un camionsemi-remorque 2-essieux de 38 tonnes. Au Québec les capacitésvarient : 5 m3 pour un camion 10 roues, 7 à 8 m3 pour un camion 12roues, 10 m3 pour un semi-remorque 2-essieux, et 13 m3 pour unsemi-remorque 3-essieux. Une fois sur le chantier, il est transvasé soit dans des bennes à béton (350 litres à 3 m3 et àvolant ou à manchette) qui sont levées à la grue pour être ensuite vidées dans le coffrage, soit dans une pompe àbéton qui est accouplée à un mât de distribution du béton. Certaines toupies sont aussi équipées d’un tapis convoyeur(standard, télescopique, avec une goulotte rotative en bout de tapis), pouvant aller jusqu’à 17 m.

Le béton peut aussi être projeté à l’aide d’un compresseur pneumatique, cette technique est très utilisée pour réparerdes ouvrages en béton. Le temps de prise du béton commence à partir du mélange et malaxage, à sa fabrication. Letransport entame donc ce temps et doit être le plus rapide possible pour préserver un maximum de manœuvrabilité dubéton pendant sa mise en place. En général la durée moyenne pour le transport et la mise en œuvre du béton est dedeux heures, au-delà de cette durée, les centrales à béton ne garantissent plus la qualité car le béton a déjà commencéà faire prise. La température lors du transport est aussi importante. La rapidité de prise du béton est fortementinfluencée par la température ambiante. Lors du malaxage il est ainsi possible d’utiliser de l’eau froide par trèsgrosses chaleurs et de l’eau chaude par temps froid. Certain camions sont également calorifugés

Mise en œuvre

Coulage d’une dalle en béton.

Les propriétés rhéologiques du béton à l’état frais peuvent permettre dedistinguer différents types de béton :

• béton vibré : nécessite une vibration (aiguille vibrante, banchevibrante ...) pour une bonne mise en place dans le coffrage ; chasserles "vides" et resserrer le matériau autour des armatures.

• béton compacté au rouleau : béton très raide qui est mis en place àl’aide d’un rouleau compresseur (utilisé principalement pour leschaussées, les pistes d’atterrissage ou les barrages[5]);

• béton projeté : béton raide mis en place par projection sur unesurface verticale ou en surplomb (il existe deux techniques : laprojection par voie humide et la projection par voie sèche) ;

• béton pompé : béton fluide qui peut être acheminé sur plusieurs centaines de mètres à l’aide d’une pompe à béton;

• béton auto-plaçant et béton auto-nivelant : bétons très fluides qui ne nécessitent pas de vibration, lacompaction s’effectuant par le seul effet gravitaire.

De façon courante, le béton est coulé dans un coffrage (moule à béton). Pendant son malaxage, son transport et sa mise en œuvre, le béton est brassé et de l’air reste emprisonné en lui. Il faut donc enfoncer des aiguilles vibrantes dans le béton pour faire remonter ces bulles d’air en surface. La vibration a aussi pour effet de couler plus facilement

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Béton 11

le béton dans le coffrage, de répartir ses agrégats et son liant autour des armatures et sur les faces et les angles quiseront visibles, de le rendre homogène mécaniquement et esthétiquement. Le béton est coulé par couches d’environ30 cm pour la simple raison qu’un vibreur courant fait 30 cm de haut. Lorsque l’on enfonce un vibreur dans le béton,il faut atteindre la couche inférieure pour la marier avec la dernière couche sans poches jointives. La cure du bétonest importante au début de sa prise. Elle consiste à maintenir le béton dans un environnement propice à sa prise. Ilfaut éviter toute évaporation de l’eau contenue dans le béton (par temps chaud et/ou venteux), ce qui empêcherait laréaction chimique de prise de se faire et mettrait donc en cause la résistance du béton.Il faut aussi éviter les chocs thermiques. La réaction exothermique du béton, éventuellement ajoutée à une fortechaleur ambiante fait que le béton pourrait « s’autocuire ». À l’inverse il faut protéger le béton du froid ambiant pourque la réaction chimique du béton s’amorce et qu’elle s’entretienne pendant un laps de temps minimum (jusqu’à48 heures pour les bétons à prise lente). Dans le cas de grands froids, les coffrages sont isolés (laine de verre outentes chauffées) et doivent rester en place jusqu’à ce que le béton ait fait sa prise.

Vieillissement

« Cancer » du béton.

Selon sa composition (alcali-réaction ou réaction sulfatique interne),ses additifs et selon les conditions de sa préparation (température, etc.)ou de son coulage ou selon les contraintes qu’il a subies (attaqueschimiques, séismes, vibrations, chocs thermiques, etc.), le béton vieillitplus ou moins bien. De nombreux tests et études portent sur ladurabilité des bétons. En particulier, la caractérisation des matériauxpar acoustique ultrasonore permet de détecter des changementsstructuraux du matériau.

Un des maux qui affectent le plus fréquemment le béton est sacarbonatation. Il s’agit d’une réaction chimique entre le CO2 del’atmosphère et le ciment du béton, qui attaque son alcanilité et le rendmoins basique (passant de 12 à environ 9) ce qui est suffisant pour ne plus protéger les aciers. Lorsque l’acier n’estplus protégé par la barrière basique de 12, celle-ci se corrode et gonfle, ce qui fait éclater le béton les enrobant. Lesarmatures ne sont alors plus protégées et la résistance mécanique est compromise.

Contact avec l’eau potableDans un château d'eau ou un réservoir d’eau potable, les bétons sont soumis à des contraintes non rencontréeshabituellement sur des bâtiments. Le béton seul (sans adjuvant) est normalement apte au contact avec l’eau potable.Pour respecter les exigences de la norme EN 206-1 et obtenir les caractéristiques physico-chimiques requises pourun réservoir (résistance mécanique et chimique, porosité, durabilité, etc.), l’utilisation d’adjuvants est devenueindispensable (il s’agit de molécules ou de polymères à propriété antigel, de plastifiants, de résine, de fumées desilice, d’hydrofuge, etc.). Pour éviter que ces produits se diffusent plus tard dans l’eau, ces adjuvants doivent êtrecertifiés aptes pour contact avec l’eau potable.L’eau potable, en étant légèrement acide ou très faiblement minéralisée, est agressive pour le béton des parois. L’eaudissout progressivement la chaux du ciment, cela entraîne une augmentation de la porosité du béton et une légèreélévation du pH de l’eau, sans conséquence majeure sur la qualité de l’eau. En revanche, en devenant poreuse, lasurface de béton peut alors favoriser le développement d’un biofilm. Des résines étanches, certifiées aptes au contactalimentaire et eau potable, peuvent alors être utilisées. Les joints des canalisations peuvent aussi parfois relarguerdans l’eau des nutriments d’origine organique pouvant stimuler la croissance de certaines bactéries. « Certainsmatériaux de revêtement interne de grosses conduites ou de réservoirs relargueront pour leur part des polymères oudes adjuvants, ou des solvants ce qui se traduira par l’apparition de saveurs désagréables »[6],[7].

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Autres causes de dégradationEn France, des documents spécifiques, recommandations et fascicules de documentation, synthétisent des principesde prévention pour des problématiques de durabilité en complétant les normes européennes. Il s'agit :• Recommandations pour la prévention contre les phénomènes d’alcali-réaction• Recommandations pour la durabilité des bétons durcis soumis au gel[]

•• Fascicule de documentation FD P 18-011•• Recommandations pour la prévention des désordres liés aux réactions sulfatiques internes

Corrosion des armatures

Elle se manifeste pour le béton armé par des tâches de rouille à la surface du béton, mais aussi par de ladélamination. L'acier des armatures se transforme en oxyde de fer, ce qui augmente le volume des armatures etprovoque la dégradation du béton qui enrobe ces armatures.

Alcali silica réaction

Si les granulats utilisés contiennent de la silice mal cristallisée, on peut observer une réaction alcali granulats qui semanifeste par un gonflement au niveau microscopique qui peut entraîner des dégradations au niveau macroscopique.

RecyclageLe béton peut être recyclé lors des chantiers de démolition : il est alors concassé, la ferraille en étant extraite paraimantation. Il peut être utilisé essentiellement dans la confection de remblais. Les gravillons obtenus peuvent êtreaussi réincorporés dans du béton neuf dans des proportions variables (maximum de 5 % en France, tolérances plusélevées dans d’autres pays). Si cette proportion est trop importante, le béton résultant est moins solide.

AspectLe béton peut être teinté dans la masse en y incorporant des pigments naturels ou des oxydes métalliques. Il peutaussi être traité à l'aide d'adjuvants pour être rendu hydrofuge (il devient alors étanche, empêchant les remontéescapillaires). L'ajout de différents matériaux (fibres textiles, copeaux de bois, matières plastiques…) permet demodifier ses propriétés physiques. Son parement pouvant être lissé ou travaillé, le béton de ciment est parfois laisséapparent (« brut de décoffrage ») pour son aspect minimaliste, brut et moderne. Le béton utilisé en revêtement degrandes surfaces (esplanades, places publiques…) est souvent désactivé : on procède en pulvérisant, à la surface dubéton fraîchement posé, un produit désactivant qui neutralise sa prise. Un rinçage à haute pression permet alors,après élimination de la laitance, de faire apparaître, en surface, les divers gravillons constitutifs.Moulé ou « banché » (c'est-à-dire coulé dans une banche : un moule démontable mis en place sur le chantier etdémonté après la prise), le béton peut prendre toutes les formes. Cette technique a permis aux architectes deconstruire des bâtiments avec des formes courbes. Elle permet aussi de réaliser les tunnels. En technique routière, lebéton extrudé, mis en œuvre à l'aide de coffrages glissants, permet de réaliser des murets de sécurité, des bordures etdes dispositifs de retenue sur des linéaires importants.

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Données techniques

Énergie griseArticle détaillé : Énergie grise.• parpaing : 410 kWh/m3

• béton armé : 1 850 kWh/m3

Classes de résistanceEn application de la norme[8], les bétons de masse volumique normale et les bétons lourds sont classés selon leurrésistance à la compression, ce classement[9] est de la forme Cx/y.x désigne la résistance caractéristique exigée à 28 jours, mesurée sur des cylindres[10] de 150 mm de diamètre sur300 mm de haut ; y désigne la résistance caractéristique exigée à 28 jours, mesurée sur des cubes de 150 mm de côté.La résistance caractéristique est définie par la norme comme étant la valeur de résistance en dessous de laquellepeuvent se situer 5 % de la population de tous les résultats des mesures de résistance possibles effectués pour levolume de béton considéré (fractile de 5 %). Cette résistance caractéristique, une pression, est exprimée en MPa ouen N/mm².Les classes de résistance normalisées sont C8/10, C12/15, C16/20, C20/25, C25/30, C30/37, C35/45, C40/50,C45/55, C50/60, C55/67, C60/75, C70/85, C80/95, C90/105 et C100/115.Pour les bétons légers le classement est de la forme[11] LCx/y (art. 4.3.1 tableau 8), les classes de résistancenormalisées sont LC8/9, LC12/13, LC16/18, LC20/22, LC25/28, LC30/33, LC35/38, LC40/44, LC45/50, LC50/55,LC55/60, LC60/66, LC70/77 et LC80/88.

Importance économiqueAvec une production annuelle de cinq milliards de mètres cube, il est le matériau le plus consommé au monde (selonles pays, 5 à 10 fois la consommation de métaux, 10 à 30 fois celle de carton ou plastique)[12]

En France

Ce secteur tient une place économique importante, dans le secteur public, comme dans le privé. Il subit la crise de2008, mais bien moins qu'en Espagne ou au Portugal selon les producteurs[13],. Si l'on considère la vente de bétonprêt à l’emploi comme un indicateur d'activité, l'Italie, l’Allemagne et la France ont été en 2011 les 3 plus grosproducteurs de ces bétons, avec plus de 40 millions de mètres cubes chacun[]. C'est un secteur très consommateur deressources énergétiques (pétrole, gaz, charbon) et émetteur de gaz à effet de serre. Une partie du béton détruit estrecyclée.Selon les relevés d’enquête de FIB-UNICEM[14], et les producteurs. En 2005, le béton prêt à l'emploi représentait39 365 800 m3 vendus, pour 3 365 407 000 euros dont 3 048 000 euros à l’exportation dans 542 entreprises ousections d’entreprises, par 7 914 salariés (dont 4 310 cadres & ETAM), effectuant 6 164 000 heures de travail, pourune masse salariale brute (hors cotisations sociales) de 206 749 000 euros. En 2008, la fabrication de produits enbéton représentait 29 829 000 tonnes vendues, pour 3 146 757 000 euros dans 708 entreprises ou sectionsd’entreprises, par 20 526 salariés (dont 6 077 cadres et ETAM), effectuant 23 003 000 heures de travail, pour unemasse salariale brute (hors cotisations) de 535 769 000 euros. La fabrication de supports en béton armé représente120 700 tonnes vendues, pour 34 045 000 euros dans 9 entreprises ou sections d’entreprises, par 260 salariés (dont131 cadres & ETAM), effectuant 225 000 heures de travail, pour une masse salariale brute (hors cotisations) de6 866 000 euros.En 2011 la France a produit 41,3 millions m3 de béton prêt à l’emploi en 2011, soit une hausse de + 10,4 % (explicable pour 3 à 4 % par un « effet de rattrapage de 3 mois d’intempéries subis en 2010 » mais alors que la

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moyenne européenne a été de +2,7 %) ; La France est située après l'Italie (51,8 millions m3, -4,8 %) et l’Allemagne(48 millions m3, +14,3 %). La construction en béton est dopée en Italie, Allemagne et Autriche notamment, parl'habitude de fabriquer des routes en béton. Avec 0,638 m3 de béton par habitant et par an en 2011 la France estau-dessus de la moyenne communautaire (0,613 m3), loin derrière l’Autriche (1,254 m3/hab.itant) qui utilise beaucoupde béton pour construire des routes. La France disposait en 2011 d'environ 1 800 centrales à béton employant 14 500personnes et 6 500 camions toupies. La France est le pays où le plus d'adjuvants sont introduits dans le béton(90 kg/m3, contre 74,3 kg/m3 en moyenne dans l'Union européenne, pour produire des « bétons spéciaux »(décoratifs, ou devant résister à des milieux agressifs (acidité, sel marin ou de déneigement, radioactivité,poinçonnement…). En 2011, 22 % des bétons étaient pompés (jusqu'à 30 % dans les départements du Sud-Est) Avec1 800 pompes à béton, c'est plus qu'en Italie (2 400 camions pompes) et un peu moins qu'en Allemagne (1 600camions pompes). La livraison est plus rapide et ne nécessite pas de grue, mais avec moins d'emplois (3 personnescontre 5).

Recherche et développementLe CERIB, Centre d'études et de recherches de l'industrie du béton manufacturé[15], est créé en France en janvier1967, (publication au journal officiel[16], au vu de la loi sur les Centres Techniques Industriels 48-1228 du 22 juillet1948), actuellement financé par une taxe parafiscale sur les produits en béton et en terre cuite[17], qui travaille deconcert avec le CIMBETON (Centre d'information sur le ciment et ses applications) et le CSTB (Centre Scientifiqueet Technique du Bâtiment), le CTMCC (Association des Centres Techniques des Matériaux et Composants pour laConstruction) et l'EFB (École Française du Béton) et le SFIC (Syndicat Français de l'Industrie Cimentière).En 2007 à l'université de Leeds, John Forth et son équipe ont mis au point le « bitublock ». À base de 95 % de verrebrisé, ferrailles et cendres, ce block serait six fois plus résistant que le béton classique.

Notes et références[1] http:/ / fr. wikipedia. org/ w/ index. php?title=B%C3%A9ton& action=edit[2] Cudeville A, Recycler le béton (http:/ / www. pourlascience. fr/ ewb_pages/ f/ fiche-article-recycler-le-beton-27964. php#liresuite), Pour la

Science, octobre 2011, p. 17-18[3] Thierry KUBWIMANA, Nicolas BOURNETON, Nicolas ROUXEL, Aldéric HAUCHECORNE Utilisation des bétons fibrés à ultrahautes

performances en site portuaire (685-692) DOI:10.5150/jngcgc.2010.079-K ( Lire en ligne (http:/ / www. paralia. fr/ jngcgc/11_79_kubwimana. pdf))

[4] Benoit Thauvin, Nicolas Rouxel, Stéphane Pasquiet, Évaluation du gain de durabilité apporté par l'utilisation d'un procédé de nappe decoffrage drainante pour un béton en site maritime (pp. 771-782) DOI:10.5150/jngcgc.2010.086-T ( (http:/ / www. paralia. fr/ jngcgc/11_86_thauvin. pdfLien))

[5][5] Barrage de Petit-saut[6] Ghislain Loiseau et Catherine Juery, mis à jour par Jean-luc cellerier et Jean-Antoine Faby ; La dégradation de la qualité de l’eau potable dans

les réseaux (http:/ / www. fndae. fr/ documentation/ PDF/ fndaehs12bis. pdf), Fonds national pour le développement des adductions d’eau ;Office International de l’Eau, SNIDE, PDF, 98 pages

[7] Schulhof P., Cabridenc R., Chedal J. Qualité de l’eau dans les grands réseaux de distribution, TSM, 1990, N° 11, 561-594[8][8] Norme NF EN 206-1 Béton Partie 1 : Spécification, performances, production et conformité. Cette norme n'est pas librement accessible sur

l'internet mais vendue par l'AFNOR[9][9] NF EN 206-1, art. 4.3.1 tableau 7[10][10] Avant l'homologation de la norme NF EN 206-1, les éprouvettes cylindriques, couramment utilisées en France, avaient comme dimensions

de diamètre sur de haut. À partir de la norme NF EN 206-1, ces cylindres doivent avoir des dimensions conformes à la norme NF EN 12390-1(Essai pour béton durci Partie 1 : Forme, dimensions et autres exigences relatives aux éprouvettes et aux moules), soit de diamètre sur de haut.

[11][11] C comme Concrete et LC comme Light Concrete[12][12] conférence de Paul Acker à l'Université de tous les Savoirs, 01/10/2000[13] L’organisation européenne du béton prêt à l’emploi (ERMCO ou European Ready Mixed Concrete Organization) ; chiffres de production

pour l’année 2011[14] Site de l'UNICEM (http:/ / www. unicem. fr/ )[15] Site du CERIB (http:/ / www. cerib. com/ frontoffice/ ceribcom. l1. htm=)[16] JO du 14 janvier 1967 (http:/ / www. legifrance. gouv. fr/ jopdf/ common/ jo_pdf. jsp?numJO=0& dateJO=19670114& numTexte=00626&

pageDebut=00626& pageFin=)

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[17] Décret no 2000-1278 (http:/ / www2. equipement. gouv. fr/ bulletinofficiel/ fiches/ Bo200024/ A0240019. htm) du 26 décembre 2000portant création d’une taxe parafiscale sur les produits en béton et en terre cuite

Annexes

Articles connexes•• Histoire du béton•• Matériau composite•• Bloc de béton•• Béton armé•• Béton cyclopéen•• coulis (maçonnerie)•• Carbonatation du béton• François Hennebique, inventeur du béton armé• Auguste Perret, premier architecte à généraliser l’usage du béton armé dans la construction

Liens externes• (fr) Centre d'information sur le ciment et ses applications (http:/ / www. infociments. fr/ ) (CIM Béton)]• (fr) Syndicat National du Béton Prêt à l'Emploi (http:/ / www. snbpe. org/ ) (France)• (fr) FedBeton, Fédération du béton prêt à l'emploi (http:/ / www. fedbeton. be/ home. asp?id=0& lng=fr& m=0/ )

Bibliographie• Sous la direction de Jean-Pierre Ollivier et Angélique Vichot pour l'ATILH - La durabilité du béton - Presses de

l'école des Ponts et Chaussées - Paris - 2008 (ISBN 978-2-8597-8434-8)

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Ciment

Cet article possède un paronyme ; voir : Gilles Ciment.

Le ciment (du latin caementum, signifiant moellon, pierre de construction) est une matière pulvérulente, formantavec l’eau ou avec une solution saline une pâte plastique liante, capable d’agglomérer, en durcissant, des substancesvariées. Il désigne également, dans un sens plus large, tout matériau interposé entre deux corps durs pour les lier.C'est une gangue hydraulique durcissant rapidement et atteignant en peu de jours son maximum de résistance. Aprèsdurcissement, cette pâte conserve sa résistance et sa stabilité, même sous l’eau. Son emploi le plus fréquent est sousforme de poudre, mélangée à de l'eau, pour agréger du sablefin, pour produire du mortier, ou des graviers, pourproduire du béton. Le mot « ciment » peut désigner différents matériaux comme :• le plâtre ;• la chaux commune ;• la pouzzolane naturelle ;• le ciment prompt ;• le ciment Portland ou ciment artificiel.Un ciment artificiel est un produit provenant de la cuisson de mélanges artificiels (de la main humaine) de silice,d'alumine, de carbonate de chaux, sur lesquels l'eau n'a aucune action, ou qu'une action très lente avant la trituration,et qui, réduits en poudre mécaniquement, font prise sous l’action de l'eau, dans un délai qui varie selon leurproportion.

Maçon mettant en œuvre du ciment.

La cimenterie d'Obourg (Belgique).

Historique

Le mortier et le ciment auraient été inventé par lesÉgyptiens.

Il aurait ensuite été amélioré par les civilisations suivantespar l'ajout de chaux à de l'argile.

Les Grecs d'Italie le renforcèrent avec des cendrespouzzolaniques (cendres volcaniques de la région dePouzzoles ou « Pozzuoli » près de Naples), et cet usage aété repris et généralisé par les Romains[1] selon une recettedonnée par Vitruve[2][3] (pas toujours respectée). L'ajout de"pouzzolanes" (scories volcaniques exploitées autour duVésuve dans un mortier mouillé à l'eau de mer, luiconférait une solidité élevée suite à une réaction impliquantl'aluminium d'origine volcaniques qui stabilise le complexed'hydrate de silicate de calcium, avant qu'un phénomène decarbonatation durcisse plus encore le mortier, luipermettant notamment de bien résister aux attaques de lamer comme en baie de Naples où l'on trouve desmaçonneries de plus de 2000 ans (mieux que le cimentPortland actuel, et en consommant moins d'énergie pour leproduire (car le portland actuel nécessite une cuisson en

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cimenterie à 1.450 °C alors que la chaux des Romains ne devait être potée qu'à 900 °C[]. Ce modèle permettrait deréduire les émissions de gaz à effet de serre des cimenteries, dont en France où la pouzzolane est disponible(Auvergne, Velay, Vivarais, Provence).Puis jusqu’à l'Époque moderne, le ciment est un liant, souvent une chaux, additionnée de tuiles ou briquesconcassées, dont l'argile possède des propriétés hydrauliques. La pouzzolane (terre volcanique de Pouzzoles, dans larégion de Naples, en Italie) est très utilisée comme addition.Le ciment ne prit son acception contemporaine qu'au XIXe siècle, lorsque Louis Vicat identifia le phénomèned'hydraulicité des chaux en 1817, et celle des ciments, qu'il appelait chaux éminemment hydrauliques, ou chauxlimites, en 1840.La recherche sur l'hydraulicité des chaux débuta à la fin du XVIIIe siècle siècle pour aboutir vers 1840, à lafabrication des ciments modernes. Elle concernait les chaux grasses, non hydrauliques, qui ne durcissent pas sousl'eau, les chaux hydrauliques qui durcissent même sous l'eau, les chaux éminemment hydrauliques (riches en argiles)qui se solidifient très rapidement, et les chaux limites (trop riches en argiles) qui se solidifient très rapidement puis sedécomposent, si elles ne sont pas cuites au degré de fusion pâteuse.En 1796, James Parker découvrit sur l'Île de Sheppey, en Grande-Bretagne, le ciment prompt (une chauxéminemment hydraulique ou ciment naturel à prise rapide, cuit à 900 °C comme les chaux naturelles ordinaires) qu'ilbaptisa commercialement ciment romain. Ce ciment acquit par la suite, de 1820 à 1920 environ, une granderéputation. Il fut fabriqué dans toute l'Europe et servait à faire des moulages au gabarit, ou à fabriquer des pierresartificielles de ciment moulé. Au début du XIXe siècle siècle, toute l'Europe s'active, la France surtout, pour ne riendevoir aux Britanniques ni à la pouzzolane italienne. Et le Français Louis Vicat découvrit en 1817 le principed'hydraulicité des chaux - concernant la proportion d'argile et la température de cuisson - et publia ses travaux sansprendre de brevet. En 1824, le Britannique Joseph Aspdin déposa un brevet pour la fabrication d'une chauxhydraulique à prise rapide qu'il appela commercialement le ciment Portland, car la couleur de son produit ressemblaitaux célèbres pierres des carrières de la péninsule de « Portland » situées en Manche. C'est un ciment similaire à ceuxque décrivit Vicat, encore que son brevet soit imprécis. Mais il fallut attendre 1840, et la découverte des principesd'hydraulicité des ciments lents (dits aujourd'hui ciments Portland) toujours par Louis Vicat (société Vicat) - unecuisson à la température de fusion pâteuse soit 1 450 °C qui permit d'obtenir le clinker - pour voir une réellefabrication de ces ciments modernes, et voir apparaître ensuite une architecture de béton coffré puis de béton armé.La première usine de ciment a été créée par Dupont et Demarle en 1846 à Boulogne-sur-Mer. Le développement n'apu se faire que grâce à l'apparition de matériel nouveaux, comme le four rotatif et le broyeur à boulets. Les procédésde fabrication se perfectionnèrent sans cesse, et le temps nécessaire pour produire une tonne de clinker, constituantde base du ciment, est passé de quarante heures en 1870, à environ trois minutes actuellement.

Fabrication du ciment courant, ou ciment PortlandLa fabrication du ciment se distingue en six étapes principales :•• l'extraction•• l'homogénéisation•• le séchage et le broyage•• la cuisson•• le refroidissement•• le broyage

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ExtractionL'extraction consiste à extraire les matières premières vierges (comme le calcaire « 75 à 80 % » et l'argile « 20 à 25% ») à partir de carrières. Ces matières premières sont extraites des parois rocheuses par abattage à l'explosif ou à lapelle mécanique. La roche est acheminée par des tombereaux, (dumpers), ou des bandes transporteuses vers unatelier de concassage. Les matières premières doivent être échantillonnées, dosées et mélangées de façon à obtenirune composition régulière dans le temps. La prise d'échantillons en continu permet de déterminer la quantité desdifférents ajouts nécessaires (oxyde de fer, alumine et silice).

HomogénéisationLa phase d'homogénéisation consiste à créer un mélange homogène. Cette opération peut être réalisée : soit dans unhall où on obtient le mélange homogène en disposant la matière en couches horizontales superposées, puis en lareprenant verticalement à l'aide d'une roue-pelle; soit dans un silo vertical par brassage par air comprimé.

Principes et méthodes de fabricationLa fabrication de ciment se réduit schématiquement aux trois opérations suivantes :•• préparation du cru ;•• cuisson ;•• broyage et conditionnement.Il existe quatre méthodes de fabrication du ciment qui dépendent essentiellement des matériaux :•• fabrication du ciment par voie humide (la plus ancienne) ;•• fabrication du ciment par voie semi-humide (dérivée de la voie humide) ;•• fabrication du ciment par voie sèche (la plus utilisée) ;•• fabrication du ciment par voie semi-sèche (dérivée de la voie sèche).La composition de base des ciments actuels est un mélange de silicates et d’aluminates de calcium, résultant de lacombinaison de la chaux (CaO) avec de la silice (SiO2), de l’alumine (Al2O3), et de l’oxyde de fer (Fe2O3). La chauxnécessaire est fournie par des roches calcaires, l’alumine, la silice et l’oxyde de fer par des argiles. Ces matériaux setrouvent dans la nature sous forme de calcaire, argile ou marne et contiennent, en plus des oxydes déjà mentionnés,d’autres oxydes.Le principe de la fabrication du ciment est le suivant : calcaires et argiles sont extraits des carrières, puis concassés,homogénéisés, portés à haute température (1 450 °C) dans un four. Le produit obtenu après refroidissement rapide(la trempe) est le clinker.

Four rotatif incliné ou kiln

Un mélange d’argile et de calcaire est introduit dans un four tubulairerotatif légèrement incliné chauffé par une flamme aux environs de2 000 °C. Cette flamme est alimentée par différents combustiblessolides, liquides ou gazeux. Au contact des gaz chauds la matières'échauffe progressivement. À l'entrée la température de l'ordre de800 °C provoque la déshydratation des argiles et la décarbonation ducalcaire pour produire la chaux(CaO). Puis la chaux se combine d'une part à l'alumine et l'oxyde de Fer pour formerdes aluminates et aluminoferrites de calcium, et d'autre part, à la silice pour former du silicate bicalcique (bélite). Latempérature augmentant tandis que la matière progresse vers la flamme, les aluminates (1 450 °C) et aluminoferrites(1 380 °C) fondent : cette phase de fusion favorise la formation de silicate tricalcique à partir du silicate bicalcique etde la chaux restante. C'est l'hydratation au cours de cette phase qui donne l'essentiel de sa résistance au béton deciment Portland.

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Fabrication par voie humideCette voie est utilisée depuis longtemps. C’est le procédé le plus ancien, le plus simple mais qui requiert le plusd’énergie.Dans ce procédé, le calcaire et l’argile sont broyés finement et mélangés avec l’eau de façon à constituer une pâteassez liquide (28 à 42 % d’eau). On brasse énergiquement cette pâte dans de grands bassins de huit à dix mètres dediamètre, dans lesquels tourne un manège de herses.La pâte est ensuite entreposée dans de grands bassins de volumes de plusieurs milliers de mètres cubes, où elle estcontinuellement malaxée et homogénéisée. Ce mélange est appelé le cru. Des analyses chimiques permettent decontrôler la composition de cette pâte et d’apporter les corrections nécessaires avant sa cuisson.La pâte est ensuite acheminée à l’entrée d’un four rotatif, chauffé à son extrémité par une flamme intérieure. Ce fourrotatif légèrement incliné est constitué d’un cylindre d’acier dont la longueur peut atteindre deux cents mètres. Ondistingue à l’intérieur du four plusieurs zones, dont les trois principales sont :•• Zone de séchage.•• Zone de décarbonatation.•• Zone de clinkerisation.Les parois de la partie supérieure du four (zone de séchage - environ 20 % de la longueur du four) sont garnies dechaînes marines afin d’augmenter les échanges caloriques entre la pâte et les parties chaudes du four.Le clinker à la sortie du four, passe dans des refroidisseurs (trempe du clinker), dont il existe plusieurs types commeles refroidisseurs à grille, ou à ballonnets. La vitesse de trempe a une influence sur les propriétés du clinker (phasevitreuse).De toute façon, quelle que soit la méthode de fabrication, à la sortie du four, on obtient un même clinker qui estencore chaud, d'environ 600 à 1 200 °C. Il faut ensuite le broyer très finement et très régulièrement avec environ 5 %de gypse CaSO4 afin de « régulariser » la prise.Le broyage est une opération délicate et coûteuse, non seulement parce que le clinker est un matériau dur, mais aussiparce que même les meilleurs broyeurs ont des rendements énergétiques déplorables.Les broyeurs à boulets sont de grands cylindres disposés presque horizontalement, remplis à moitié de boulets d’acieret que l’on fait tourner rapidement autour de leur axe (20 tr/min) ; le ciment y atteint une température élevée(160 °C), ce qui nécessite l’arrosage extérieur des broyeurs. On introduit le clinker avec un certain pourcentage degypse dans la partie haute, puis on récupère la poudre dans la partie basse.Lors du broyage à circuit ouvert, le clinker ne passe qu’une fois dans le broyeur. Lors du broyage en circuit fermé, leclinker passe rapidement dans le broyeur, puis à sa sortie, est trié dans un cyclone. Le broyage a pour but de réduireles grains du clinker en poudre, et de permettre l’ajout du gypse (environ 4 %) pour réguler quelques propriétés duciment Portland, comme son temps de prise et de durcissement.À la sortie du broyeur, le ciment est à une température environ de 160 °C, et avant d'être transporté vers des silos destockage, il doit passer au refroidisseur à force centrifuge pour que sa température soit maintenue à environ 65 °C.

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Fabrication par voie sècheLes ciments usuels sont fabriqués à partir d’un mélange d'environ de 80 % de calcaire (CaCO3) et de 20 % d’argile(SiO2–Al2O3). Selon l’origine des matières premières, ce mélange peut être corrigé par apport de bauxite, oxyde defer ou autres matériaux fournissant le complément d’alumine et de silice requis.Après avoir été finement broyée, la poudre (farine) est transportée depuis le silo d'homogénéisation jusqu’au four,soit par pompe, aéroglisseur puis par aérolift ou élévateur.Les fours sont constitués de deux parties:•• la structure verticale fixe : la tour de préchauffage constituée de cyclones et d'échangeurs de chaleur ;•• le four ou tronçon rotatif.Les gaz réchauffent la farine crue qui circule dans les cyclones en sens inverse, par gravité. La farine en s'échauffantau-delà des 800 °C environ va se décarbonater (partiellement) en libérant du dioxyde de carbone (CO2) et son eau.La farine chaude pénètre ensuite dans le tronçon rotatif analogue à celui utilisé dans la voie humide, mais beaucoupplus court.La méthode de fabrication par voie sèche pose aux fabricants d’importants problèmes techniques:La ségrégation possible entre argile et calcaire dans les préchauffeurs. En effet, le système utilisé semble être néfasteet, en fait, est utilisé ailleurs pour trier des particules. Dans le cas de la fabrication des ciments, il n’en est rien. Lapoudre reste homogène et ceci peut s'expliquer par le fait que l’argile et le calcaire ont la même masse volumique(2,70 g/cm³). De plus, le matériel a été conçu dans cet esprit et toutes les précautions ont été prises.Le problème des poussières. Ce problème est rendu d’autant plus aigu, que les pouvoirs publics, très sensibilisés parles problèmes de nuisance, imposent des conditions draconiennes. Ceci oblige les fabricants à installer desdépoussiéreurs, ce qui augmente considérablement les investissements de la cimenterie.Les dépoussiéreurs utilisés pour traiter les gaz du four sont :• les électrofiltres constitués de grilles de fils métalliques mis sous haute tension électrique et sur lesquels viennent

se fixer des grains de poussière ionisée. Ces grains de poussière s’agglomèrent et, sous l’action de vibreurs ou demarteaux qui agitent les fils, retombent au fond du dépoussiéreur où ils sont récupérés et renvoyés dans le four.En dehors des pannes, ces appareils ont des rendements de l’ordre de 99 %, mais absorbent une part importante ducapital d’équipement de la cimenterie.

• les filtres à manchesLe problème de l’homogénéité du cru est délicat. Nous avons vu comment il pouvait être résolu au moyen d’unepréhomogénéisation puis d’une homogénéisation.

Séchage et broyageLe séchage et le broyage sont l'étape visant à favoriser les réactions chimiques ultérieures. Les matières premièressont séchées et broyées très finement (de l’ordre du micron) dans des broyeurs à boulets, ou, plus récemment, dansdes broyeurs verticaux à meules, plus économes en énergie.On distingue trois types principaux de "voies" en fonction du type de préparation :• la voie humide : c’est la technique la plus ancienne. Elle est aussi la plus gourmande en énergie, nécessaire à

l’évaporation de l’excédent d’eau.Dans les deux techniques suivantes, les matières premières sont parfaitement homogénéisées et séchées sous formede « cru » ou « farine ».•• la voie sèche : la farine est introduite directement dans le four sous forme pulvérulente, après un préchauffage

dans une tour à échangeurs thermiques.

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Ciment 21

• la voie semi-sèche : avant introduction dans le four, la farine est transformée en “granules” par humidificationdans de grandes « assiettes » rotatives inclinées.

Le cru est ensuite introduit dans un long four (60m à 200m) rotatif (1,5 à 3 tours par minute), tubulaire (jusqu’à 6mde diamètre), légèrement incliné (2 à 3 % d’inclinaison)

CuissonLe cru va suivre différentes étapes de transformation lors de sa lente progression dans le four, vers la partie basse, àla rencontre de la flamme. Cette source de chaleur est alimentée au charbon broyé, fioul lourd, gaz, ou encore enpartie avec des combustibles de substitution provenant d'autres industries, tels que le coke de pétrole, les pneususagés, les farines animales, les huiles usagées.La température nécessaire à la clinkerisation est de l'ordre de 1 450 °C. L'énergie consommée se situe entre 3 200 et4 200 kJ par tonne de clinker, qui est le produit semi fini obtenu à la fin du cycle de cuisson. Il se présente sousforme de granules grises.À la sortie du four, le clinker doit être refroidi et broyé avant d'être entreposé dans des silos.Le clinker est le résultat d'un ensemble de réactions physico-chimiques progressives (clinkerisation) permettant :•• La décarbonatation du carbonate de calcium (donnant la chaux vive)• La scission de l'argile en silice et alumine•• La combinaison de la silice et de l'alumine avec la chaux pour former des silicates et des aluminates de calcium.

RefroidissementDans le cas des ciments gris, le clinker est refroidi, dans la plupart des cimenteries actuelles, par un refroidisseur àgrilles:•• le clinker va progresser à l'intérieur du refroidisseur grâce aux à-coups répétés des grilles sur lesquelles il repose,•• au travers des grilles, de puissants ventilateurs vont souffler sous le clinker afin de le refroidir,•• à l'entrée ou à la sortie du refroidisseur, selon le modèle utilisé, un concasseur à un ou plusieurs rouleaux va le

broyer de manière grossière.Dans le cas du ciment blanc, plus fragile que le gris car il doit rester immaculé, un refroidisseur rotatif est inséréentre le four rotatif et le refroidisseur a grilles. Il s'agit d'un cylindre légèrement incliné qui tourne sur lui-même et àl'intérieur duquel de l'eau est pulvérisée à l'aide de multiples buses. Bien que sa composition chimique soitlégèrement différente, c'est grâce au refroidisseur rotatif que le ciment peut rester blanc : en effet, son rôle est derefroidir très rapidement le clinker à sa sortie du four, avant qu'il ne soit oxydé au contact de l'air. De plus, la tailledes refroidisseurs à grilles utilisés sur les lignes de ciment blanc est considérablement réduite, le refroidisseur rotatifaccomplissant une partie de leur travail.

BroyageLe clinker est ensuite finement broyé pour conférer au ciment des propriétés hydrauliques actives. Ce broyages'effectue dans des broyeurs à boulets, dispositifs cylindriques chargés de boulets d'acier et mis en rotation.Lors de cette étape, le gypse (3 à 5 %), indispensable à la régulation de prise du ciment, est ajouté au clinker. Onobtient alors le ciment Portland.Les ciments à ajouts sont obtenus par l'addition, lors de la phase de broyage, d'éléments minéraux supplémentairescontenus dans des matériaux tels que :• le laitier de hauts fourneaux (résidus de la sidérurgie)• les cendres volantes de centrales électriques•• les fillers calcaires (granulats)

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•• les pouzzolanes naturelles ou artificielles

Broyage très finEMC Energetically Modified Cement est un ciment produit selon un procédé breveté de broyage intense de cimentCPA avec des différentes charges, comme sable fin, quartzite, pouzzolane ou cendres volantes, etc. Il possède lesmêmes caractéristiques physiques que les ciments portland artificiels CPA, mais avec 50 % moins de ciment, énergieet émissions de CO2.

Chimie du ciment

Phases cimentièresArticle connexe : Notation cimentière.Pour désigner les phases cimentières, on utilise en général une notation abrégée dite « notation shorthand » : C pourCaO (Chaux), S pour SiO2 (silice), A pour Al2O3 (alumine) et F pour Fe2O3 (hématite).Les phases couramment rencontrées dans l'industrie du ciment sont :• Alite C3S : (CaO)3(SiO2) ;cette phase est la plus importante. Elle consiste en environ deux tiers du produit final.• Aluminate C3A : (CaO)3(Al2O3) ;• Belite C2S : (CaO)2(SiO2) ;• Calcaire (limestone) : CaCO3• Célite phases «interstitielles» « celite » C3A, impure et solution solide de ferrite « C4AF » ;• Chaux libre (free lime) : CaO, la teneur doit être en général inférieure à 2 % en masse dans le clinker (la quantité

de chaux libre augmente lorsque la température du four baisse) ;• Ferrite ou aluminoferrite ou brownmillerite C4AF : (CaO)4(Al2O3)(Fe2O3), on voit parfois la demi-formule

(CaO)2FeAlO3 ;• Gypse : CaSO4.2(H2O) ; chauffé entre 60 °C et 200 °C, le gypse se déshydrate et donne le plâtre ;• Périclase : MgO ;• Portlandite : hydroxyde de calcium Ca(OH)2, provenant de l'hydratation de la chaux libre.• Sable, silice : SiO2La composition chimique garantit les qualités du ciment à terme, c’est-à-dire pendant sa fabrication, et également desmois, voire des années après sa commercialisation. Des analyses sont donc effectuées sur des échantillons prélevésrégulièrement tout au long du processus de la fabrication. On analyse également les matières premières et lescombustibles afin de connaître leur teneur en différents composés, et de pouvoir ainsi les doser. Ces analyses sontdevenues d'autant plus importantes que la fabrication du ciment a de plus en plus recours à des produits de recyclage,tant dans les matières premières (par exemple le laitier) que pour les combustibles (déchets ne dégageant pas defumées toxiques, farines animales…). Par ailleurs, cette analyse permet également un pilotage rétroactif du four :lorsque le taux de chaux libre (CaO) est trop important, cela signifie que le four n'est pas assez chaud.La qualité finale est évaluée par des modules, c'est-à-dire des valeurs calculées à partir de la composition.On définit par exemple :

• Module de saturation de Kühl :

• Module silicique (MS ou SR) :

• Module alumino-ferrique (AF ou AR) :

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Ciment 23

ContaminationLa présence de chlore (chlorures) et de soufre (sulfates, sulfure) dans les matières premières est problématique. Eneffet, lors du chauffage, le chlore et le soufre se volatilisent et réagissent avec les composés alcalins pour former deschlorures et sulfures alcalins. En effet, les chlorures et les sulfates subissent un cycle (interne ou externe) et, enl'absence d'alcalin comme le potassium et le sodium (K2O & Na2O) avec qui réagissent les chlorures et les sulfates,des concrétions de sulfates en forme d'anneau se forment au niveau des tours de préchauffage.

Tests en laboratoire

Mesures physiques

Surface spécifique

La finesse de broyage d'un ciment est exprimée par sa surface spécifique. C'est-à-dire la surface développée par unitéde masse cette valeur s'exprime en [cm²/g]. Elle est mesurée au moyen du Test de Blaine, dit de perméabilité à l'air,selon la relation d'Arcy-Kozeny, qui établit que la traversée d'un lit de granules par un fluide est affectée par lasurface spécifique de ces granules. Ainsi, en calculant la durée que met un gaz sous pression à traverser un volumedonné de granules, on peut déduire la surface des granules. Plus le broyage est fin, plus la surface calculée estimportante. Cette expérience se produisant dans un volume déterminé, on peut imaginer obtenir une surfacedéveloppée infinie en broyant toujours plus finement le ciment. Il s'agit là d'une application industrielle d'un modèleexpliqué par les mathématiques fractales: une dimension d'ordre n, finie, englobant une dimension d'ordre n-1,tendant vers l'infini.

Mesure du temps de prise

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Granulométrie

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Essai mécanique

Cette section est vide, insuffisamment détaillée ou incomplète. Votre aide [4] est la bienvenue !Résistance à la compression. Résistance à la traction.

Mesures chimiques

Cette section est vide, insuffisamment détaillée ou incomplète. Votre aide [4] est la bienvenue !En général, les analyses chimiques réalisées sur un ciment sont:• La détermination de la Perte au feu (loss on ignition): c'est-à-dire déterminer la matière organique par

incinération. Matière première → CO2 + H2O + éléments oxydables.•• La teneur en soufre par gravimétrie.•• La teneur en chlorure par dosage de Volhart.• La teneur en carbonates, CO2 et chaux libre.En industrie ces tests sont réalisés manuellement mais aussi par spectrométrie toutes les heures afin de contrôler laproduction et de rester dans les valeurs attendues.• La spectrométrie utilisée est la XRF (fluorescence à rayon X) pour la détermination de: SiO2, Al2O3, Fe2O3,

TiO2, CaO, MgO, Na2O, K2O, SO3, P2O5, MnO, Cr2O3 et SrO. Ces valeurs sont utilisée pour le calcul desdifférents modules vus dans le chapitre précédent.

•• la XRD (diffraction à rayon X) pour mesurer la valeur en chaux libre.

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En général la XRF est couplée avec une XRD.

Les différents cimentsLes ciments peuvent être classés en cinq grandes familles et vingt-sept variantes principales (voir la norme(en)EN-197-1-2000) pour plus de détails :• Ciment Portland (noté CEM I)• Ciment Portland composé (noté CEM II)• Ciments de hauts fourneaux (noté CEM III)• Ciments pouzzolaniques (noté CEM IV)• Ciments au laitier et aux cendres ou ciment composé (noté CEM V)• Ciment blanc (différent des précédents par sa composition chimique et la méthode de fabrication)La désignation des ciments est normalisée [5]

L'économie du ciment et impacts sur l'environnement

Cet article ne cite pas suffisamment ses sources (juillet 2008).

Si vous disposez d'ouvrages ou d'articles de référence ou si vous connaissez des sites web de qualité traitant du thème abordé ici, mercide compléter l'article en donnant les références utiles à sa vérifiabilité et en les liant à la section « Notes et références ». (Modifier l'article[4])

• Une industrie lourde…Le coût des installations nécessaires à la production d’un million de tonnes de ciment représente 150 millionsd’euros: ce coût équivaut à leur chiffre d’affaires pendant trois ans.• …fortement consommatrice d’énergie…Chaque tonne de ciment produite requiert l’équivalent de 60 à 130 kg de fioul, ou une moyenne de 110 kWh.• …fortement productrice de gaz à effet de serre…[6]

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 duchauffage.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 aériennequi fixe la même quantité de CO2 que celle émise lors de la décarbonatation.• …à faible besoin en main d’œuvre…Une usine moderne d’un million de tonnes de capacité emploie moins de 150 personnes.• …fabriquant un produit pondéreux…Le coût du transport par route devient équivalent au coût du produit au-delà de 300 km (25 t de charge utile parcamion) et limite donc le rayon utile de l’acheminement terrestre. Cette contrainte fait du marché du ciment unmarché régional. Néanmoins, le moindre coût du fret maritime en regard des volumes transportés (bateaux de 35 000tonnes) permet les échanges intercontinentaux (par tonne transportée, il est moins coûteux de faire traverserl’Atlantique à une cargaison de ciment que de la déplacer de 300 km par voie routière).• …aux caractéristiques homogènes…Bien que le ciment soit produit à partir de matériaux naturels locaux, différents selon la région où se situe une usine,le produit fini répond aux mêmes standards. De ce fait, plus que la qualité d’un ciment, c’est sa disponibilité et leservice au client qui sont déterminants dans l’acte de vente, après bien entendu le prix de vente.• …à la consommation fortement liée au niveau de développement local.

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En Europe et en Amérique du Nord, la demande du marché pour le ciment a fortement augmenté au cours duXXe siècle, et le développement de l’industrie a répondu aux besoins de l’urbanisation croissante. Après la SecondeGuerre mondiale, et malgré une évolution cyclique, la consommation des pays industrialisés a été multipliée par unfacteur 6 à 8, jusqu’au choc pétrolier de 1975. Depuis lors, les marchés occidentaux dits matures ont décru de l’ordrede 20 à 40 %, les besoins en infrastructures lourdes ayant été comblés, et remplacés par de la consommationd'entretien.Néanmoins, au cours des vingt-cinq dernières années, certains pays européens (Grèce, Portugal et Espagne, parexemple) ont doublé, voire triplé leur consommation par suite de leur taux élevé de croissance interne (PIB)D’un pays à l’autre, la consommation de ciment par habitant varie fortement selon les profils géographiques (tunnelset ponts dans les zones montagneuses), les contraintes sismiques (Grèce, Turquie), et climatologiques (autoroutes enbéton dans les pays du nord), les habitudes locales, les densités de population et le cycle de croissance. La moyenneeuropéenne était en 2004 (source CEMBUREAU) de 528 kg par habitant, avec des pics à 1 221 kg pour leLuxembourg, 1 166 kg pour l’Espagne et 963 kg pour la Grèce et des creux pour la Suède (192 kg), la Lettonie(200 kg) et le Royaume Uni (216 kg).

Sociétés cimentières

Sociétés de productionLa production mondiale de ciment est dominée par quelques groupes internationaux occidentaux (classement à fin2005) :• Holcim, Suisse, n°1 mondial• Lafarge, France, n°2 mondial• Cemex, Mexique, n°3 mondial• HeidelbergCement, Allemagne, n° 4 mondial• Italcementi, Italie, n°5 mondial

• en France : Groupe Ciments Français dont : Ciments CalciaIl existe également de nombreux producteurs indépendants :•• En Italie et au Canada :

•• Société Colacem•• En France :

•• Vicat•• Au Maroc

•• CIMAT (Ciments de l'Atlas)•• En Algérie :

•• ERCE-GIC• En Tunisie :

•• SOTACIB•• CIOK cimenterie d'Oum El Klil Kef•• SCG CIMENTERIE DE GABES

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Sociétés d'analyse & réalisationDe nombreuses sociétés grandes ou petites gravitent autour des grandes sociétés de production et sont spécialiséesdans le process cimentier, en particulier dans l'ingénierie et la mise en service électriques des lignes de production deciment (par ex: Fives FCB en France).Pour les sociétés de ciment en Algérie, elles sont regroupées autour d'un groupe national de ciments appeléGROUPE GICA (Groupe Industriel des Ciments d'ALGÉRIE), au nombre de 12 cimenteries, elles totalisent unecapacités de production annuelle de 11 500 000 tonnes. La nouvelle politique économique a permis d'augmenter cescapacités nationales pour qu'elles avoisinent les 18 000 000 tonnes par AN.

Organismes internationaux et normesLe premier résultat d’harmonisation des ciments est apparu en 2000, développé par CEN (« Comité européen denormalisation) (www.cenorm.be). Le ciment est alors le premier produit normalisé (EN-197-1-2000) en accord avecla CPD (Construction Products Directive). La norme définit vingt-sept ciments communs et leurs constituants,incluant des recommandations d’utilisation (proportions des mélanges), ainsi que les spécificités mécaniques,physiques et chimiques des différents ciments et de leurs composants. Les vingt-sept classes sont réparties en cinqgroupes, selon leurs constituants, autres que le clinker. Depuis avril 2003, tous les ciments ont reçu le label CE, enaccord avec la norme EN 197-1.Les tests à pratiquer sur les ciments tout au long de la chaîne de production, pour mesurer leurs propriétés, ont étédécrits dans une pré-norme européenne finalisée en 1989 (EN 196 series).La CEN se penche également sur la normalisation des six autres types de ciments suivants :• Ciments à faible chaleur d’hydratation•• Ciments prompts à faible résistance•• Liants hydrauliques routiers•• Ciments calcio-aluminates•• Ciments sulphato-résistantsLe comité C01 de l'ASTM est consacré aux ciments hydrauliques.Les normes suivantes s'appliquent au domaine des ciments :• EN 196.2 : analyse chimique par complexométrie

Glossaire des cimentsCiment alumineuxLe ciment alumineux fut mis au point par J. Bied, directeur scientifique des Ciments Lafarge, en 1908, et fabriquéindustriellement en France à partir de 1918. C’est un ciment à base d'aluminates de calcium. Les ciments Portland,quant à eux, contiennent des silicates de calcium. Les aluminates ne libèrent pas de chaux en cours d'hydratation, etconfèrent au béton ou au mortier alumineux des propriétés recherchées :•• Une prise rapide•• Une résistance chimique élevée•• Une résistance élevée à l'usure•• Une résistance aux températures élevées•• Un accélération de la prise par temps froidCiment artificielLe ciment artificiel, ou ciment Portland, est un mélange artificiel (de la main de l'homme) de 76 à 80 % de carbonatede chaux, et de 24 à 20 % d'argile, broyé et mélangé à cru, puis cuit à une température de 1 450 °C pour obtenir uneroche artificielle très dure, le clinker, qui, broyé à nouveau très finement, donne le ciment artificiel.

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C'est un ciment lent, fabriqué en grande quantité à partir de 1850 environ, utilisé aujourd'hui pour les bétons etbétons armés courants, ainsi que pour les travaux de haute technicité comme ceux des ponts et chaussées ou lesouvrages d'art. Sa fabrication longue et compliquée l'a longtemps rendu coûteux. Il fut imité à moindre frais par ceque l'on peut appeler les « faux artificiels » (voir ce terme).En 1897, la Commission de méthode d'essais des matériaux classa dans la même catégorie tous les ciments à priselente, et à partir de 1902, la Commission des chaux et ciments, n'utilisa plus ce terme d'artificiel et l'engloba dans lesciments Portland.Ciment blanc ou extra-blancLe ciment blanc ou extra-blanc est un ciment Portland sans oxyde métallique (sorte de chaux lourde), destiné à lafabrication des carreaux de ciment ou des moulages. Il est remarquable par sa finesse et sa blancheur, ne produisantaucune gerçure sur la surface lisse. Il fut inventé en 1870. Sa prise se fait entre 6 et 15 heures.Ciment brûlé (ou clinker)Le clinker, cuit à 1 450 °C et non encore moulu, peut être utilisé comme ciment, on parle alors de ciment brûlé. Il esttrès dur. Sa prise est beaucoup plus lente que les ciments modérément cuits à 1 000 °C, mais il présente undurcissement et un degré de cohésion tout à fait extraordinaires.Broyé et mélangé à du gypse pour en retarder la prise, il est à la base de la fabrication courante des cimentsordinaires modernes (ciment Portland). Au XIXe siècle en Dauphiné, les morceaux modérément cuits, souvent decouleur jaune, étaient appelés des frittes jaunes ou des grumes. Les morceaux surcuits s'appelaient des frittes noires.Le mot clinker, importé du Royaume-Uni, désignait les frittes noires du ciment Portland artificiel.Ciment aux cendresLes ciments aux cendres furent produits pour la première fois en France en 1951, par P. Fouilloux.Ciment fonduCiment du début du XXe siècle siècle, très alumineux, à prise normale, dont le durcissement demande beaucoupd'eau, dégage beaucoup de chaleur et est très rapide. Il est indécomposable dans les eaux magnésiennes etséléniteuses, se mélange mal avec d'autres ciments et est d'un prix élevé.Ciments de grappiersLa production de ciments de grappiers commence vers 1870. Les grappiers sont les éléments durs que l'action del'eau ne peut faire tomber en poudre lors de l'extinction de la chaux, et que les bluteries rejetaient. C'étaient lesincuits, surcuits, chaux limites et parties trop chargées en argile des calcaires marneux.Constituant une perte sensible pour le fabricant, on aboutit au Teil (Ardèche) à en tirer parti en créant le ciment degrappiers, dont la qualité pouvait être remarquable. Ce produit un peu bâtard a disparu définitivement du marchéavec la guerre 1914, mais on le retrouve dans les manuels d'architecture des années 1930.Ciment de laitierCiment appelé aussi ciment pouzzolane, obtenu à partir de laitier de hauts-fourneaux mélangé avec de la chauxgrasse éteinte et de la chaux hydraulique.Le laitier, pour acquérir de la résistance, doit avoir été refroidi brusquement à la sortie du four en étant immergé dansl'eau. Il contient des sulfures de calcium qui s'oxydent à l'air, qui lui donnent une teinte verte, et désagrègent lesmortiers, mais il durcit considérablement, bien que lentement, en milieu humide.C'est aussi un mélange d'hydrate de chaux en poudre et de gangues hydrauliques pulvérisées ou pouzzolanesartificielles.En Allemagne, le début de la fabrication du ciment à 30 % de laitier remonte à 1901, mais il ne fut agréé qu'en 1909.Dans ce même pays les ciments contenant jusqu'à 70 % de laitier furent produits à partir de 1907 et agréés en 1909.En France, avant 1914, on utilisait surtout le laitier à la chaux, provenant de la région Est. Les cahiers des chargesfrançais le mentionnent pour la première fois en 1928 et l'admettent pour les travaux au littoral, en 1930.

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Ciment 28

Ciment lentCiment à prise lente, plus de huit heures ; voir ciments naturels ou ciment Portland.Ciment lourd ou surcuitCiment surcuit à 1 450 °C, donc lent à la prise.Ciment mixteNom que donnaient les usines du nord de la France aux faux artificiels, et vendus ailleurs sous le nom de Portlandnaturels, est composé de ciment naturel et de grappiers de chaux mélangés en proportions variables.Ciments naturelsLes ciments naturels sont des ciments prompts ou lents, voire demi-lents. Ils sont obtenus par la cuisson de calcaire,argileux naturellement, de bonne composition.Les ciments naturels se divisent en deux classes :• les ciments prompts, cuits à 900 °C comme les chaux, qui font prise en moins de vingt minutes ;• les ciments lents, cuits à un état proche de la fusion pâteuse à 1 450 °C, qui font prise en une ou plusieurs heures.Des variétés intermédiaires étaient obtenues directement ou par mélanges et étaient appelées demi-lents.Vers 1880, les ciments naturels des environs de Grenoble (plus grande région productrice) résultaient de la cuissonde calcaire marneux contenant de 23 à 30 % d'argile, plus ou moins pure. Une fois cuits, ils renfermaient 35 à 45 %d'argile calcinée et 65 à 56 % de chaux. La proportion d'argile considérée comme la meilleure est de 23 à 24 % dansle calcaire et de 36 dans le ciment. Ils donnaient suivant leur cuisson des ciments naturels lents ou prompts. Seul leciment prompt naturel est encore produit.Ciment PortlandLe ciment Portland est un ciment artificiel obtenu par la cuisson, proche de l'état de fusion pâteuse, à 1 450 °C, deschaux limites mélangées intimement (calcaires contant de 20 à 25 % d'argile) et longtemps appelées chaux brûlées,ou de roches calcaires et de roches argileuses soigneusement dosées. C'est l'appellation courante des ciments lents.La dénomination de Portland vient des fabriques de Portland au Royaume-Uni, où le ciment avait la même couleurque les pierres de la région.Ciment Portland naturelNom impropre des ciments naturels de l'Isère. Voir ciments naturels.Ciment prompt (ou « ciment romain »)Techniquement, le ciment prompt est une chaux éminemment hydraulique, un ciment obtenu par la cuisson à 900 °Cde calcaires contenant de 23 à 30 % d'argile et dont la prise s'effectue en dix ou vingt minutes. Le plus souvent, c'estun ciment naturel, un ciment provenant de la simple cuisson d'une gangue ayant naturellement les bonnesproportions de calcaire et d'argile. La pierre, à la sortie du four, reste quelque temps à l'air et absorbe de l'humidité,puis elle est blutée, conservée en silos et ensachée. Ce ciment atteint sa dureté maximale après quelques jours.Le ciment prompt est fabriqué depuis la fin du XVIIIe siècle. Il a longtemps été appelé ciment romain dans le nordde la France, les pays anglo-saxons et d'Europe de l’Est, bien que cette qualification commerciale soit absolumentimpropre. Les grands producteurs étaient sur l'île de Sheppey en Grande-Bretagne et à Vassy, Pouilly et Grenoble(encore en activité), en France.Le ciment prompt a longtemps été utilisé pour faire des moulages au gabarit, ou fabriquer des pierres factices deciment moulé (de 1820 à 1920 environ). Il est encore utilisé comme ciment à sceller, comme adjuvant naturel dansles enduits de chaux, pour les travaux maritimes et pour la fabrication des moulages d'art, surtout dans les Alpes eten Italie du nord (importation de ciment français, le prompt de la Pérelle et de la Porte de France de la société Vicat,dernier producteur).Ciment sulfaté.

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Ciment 29

Le ciment sulfaté fut mis au point en 1908 par Hans Kühl. Il fut peu fabriqué en Allemagne, mais exploitéindustriellement en Belgique et en France à partir de 1922, et jusqu'en 1965.Ciment romain.Voir ci-dessus ciment prompt.

Sources• Cement data book de Walter H. Duda• Ciment naturel Cédric Avenier ss. dir., Bruno Rosier, Denis Sommain, Grenoble, Glénat, 2007, 176 pages

Notes[1] F. Davidovits, Vitruve et le mortier romain, étude archéologique et linguistique , mémoire de maîtrise de lettres classiques, Faculté des

Lettres, Amiens, 1992[2] G. Lugli, (1956) L'opus caementicium in Vitruvio , in Classica et Mediaevalia , Vol. 17, Copenhague.[3] Frédéric Davidovits (1995) [Les Cultures de l'Antiquité Classique ; Les Mortiers de pouzzolanes artificielles chez Vitruve évolution et

historique architecturale] ; Université ParisX-Nanterre 1992-1993 Thèse de D.E.A. Geopolymer Institute France ; PDF, 95 p[4] http:/ / fr. wikipedia. org/ w/ index. php?title=Ciment& action=edit[5] http:/ / www. piles. setra. equipement. gouv. fr/ IMG/ pdf/ normes_160904_cle0f133d. pdf[6][6] Bâtir en terre. Du grain de sable à l'architecture. Laetitia Fontaine et Romain Anger. Ed° Belin. 2009.

Ciment Portland Pour les articles homonymes, voir Portland (homonymie).

Les Ciments Portland sont des liantshydrauliques composés principalement desilicates de calcium hydrauliques qui font priseet durcissent en vertu d'une réaction chimique àl'eau appelée hydratation. Lorsqu'on ajoute lapâte (ciment, air et eau) aux granulats (sable etgravier, pierre concassée ou autre matériaugranulaire), elle agit comme une colle et lieensemble les granulats pour former une massesemblable à de la pierre, le béton, le matériauartificiel le plus polyvalent et le plus répandu quiexiste[1].

Fabrication

Le ciment Portland est le produit que l'on obtient en réduisant en poudre un clinker constitué essentiellement desilicates de calcium hydrauliques auxquels on ajoute diverses formes de sulfate de calcium (gypse/plâtre), du calcaireet de l'eau, ainsi que divers produits d'addition au choix du fabricant.Les matières qui entrent dans la fabrication du ciment portland doivent contenir des proportions appropriées dechaux, de silice, d'alumine et de fer.

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Ciment Portland 30

HistoireLa mise au point du ciment Portland a été le fruit des recherches assidues effectuées dans les milieux de la science etde l'industrie, au XIXe siècle, pour produire un ciment naturel de qualité supérieure.En 1817, le Français Louis Vicat découvrit le principe de l'hydraulicité des chaux et publia ses travaux sans prendrede brevet.En 1824, le Britannique Joseph Aspdin déposa un brevet pour un produit semblable à celui décrit par Louis Vicat,qu'il nomma « ciment Portland » parce qu'une fois pris il avait la couleur de la pierre extraite de la presqu'île dePortland, sur la Manche.Le nom s'est conservé. On l'utilise partout dans le monde, de nombreux fabricants y ajoutant leur marquecommerciale.

Références[1][1] Dosage et contrôle des mélanges de béton, page 22. Kosmatka, Kerkhoff, Panarese, MacLeod et McGrath. édition, 2004

Liens externes• Histoire du ciment portland (http:/ / www. lerm. fr/ lerm/ Newsletter/ Newsletter14/ lerm_Newsletter14_ciment2.

html)

• Portail de la route• Portail du bâtiment et des travaux publics

Ciment promptLe Ciment prompt est techniquement un ciment obtenu par une cuisson de 1 000 à 1 200 °C de calcaires contenantde 23 à 30 % d'argile et dont la prise s'effectue en dix ou vingt minutes. Le plus souvent, c'est un ciment naturel,provenant de la simple cuisson d'une gangue ayant naturellement les bonnes proportions de calcaire et d'argile. Lapierre, à la sortie du four, reste quelque temps à l'air et absorbe de l'humidité, puis elle est blutée, conservée en siloset ensachée.

HistoriqueLe ciment prompt est fabriqué depuis la fin du XVIIIe siècle. Il a longtemps été appelé ciment romain dans les paysanglo-saxons et d'Europe de l'Est malgré le fait que cette qualification commerciale était absolument impropre. Lesgrands producteurs étaient sur l'île de Sheppey en Grande Bretagne et à Vassy, Pouilly et Grenoble (encore enactivité) en France.Le ciment prompt a longtemps été utilisé pour fabriquer des pierres factices de ciment moulé (de 1820 à 1920environ). Il est aujourd'hui utilisé comme ciment à sceller, comme adjuvant naturel dans les enduits de chaux et pourfabriquer des moulages d'art. Dans la région de Grenoble, il est parfois employé pour concevoir des bétonsesthétiques, car sa couleur ocre et non grise lui confère une patine remarquable avec le temps, et des bétons dechanvre en association avec la chaux.

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Ciment prompt 31

RésistanceLa résistance est caractérisée par une classe de résistance normale (32.5, 42.5, 52.5) correspondant à la valeurminimale de la résistance à la compression à 28 jours, exprimée en MPa ; ou une classe de résistance au jeune âge(32.5 R, 42.5 R, 52.5 R), garantissant en plus une valeur de résistance à la compression à 2 jours (R comme rapide).

Liens internes•• Liant hydraulique

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ClinkerLe clinker est un constituant du ciment artificiel, qui résulte de la cuisson d'un mélange composé d'environ 75 % decalcaire et de 25 % de silice : la « farine » ou le « cru ». Cette cuisson, la clinkerisation, se fait à une températured'environ 1 450 °C (qui explique la forte consommation énergétique de ce processus).La clinkérisation explique en partie la contribution importante des cimenteries aux émissions de gaz à effet de serre

clinker

Aspect

Le clinker se présente sous la forme de nodules durs etcristallisés, de teinte gris foncé pour les cimentshabituels et verte pour le clinker de ciment blanc.

Composition

La composition des clinkers gris est représentée parquatre grandes phases cristallines caractéristiques de lachimie du ciment. Elles sont en moyenne les suivantes :

• Ca3SiO5 :     Silicate tricalcique (SiO2 – 3 CaO) : 50 à 65 % (Alite)• Ca2SiO4 :     Silicate bicalcique (SiO2 – 2 CaO) : 15 à 20 % (Belite)• Ca3Al2O6 :     Aluminate tricalcique (Al2O3 – 3CaO) : 5 à 15 % (Aluminate)• Ca4Al2Fe2O10 :   Ferro-aluminate tétracalcique (Al2O3 – Fe2O3 – 4 CaO) : 5 à 10 % (Ferrite)Ces quatre phases cristallines sont souvent repérées C3S, C2S, C3A et C4AF dans le milieu cimentier. « C »représentant ici la molécule de chaux (et non Carbone dans ce cas) : soit CaO combinée à : S, A et F les trois autresoxydes respectivement de Silicium (SiO2), Alumine (Al2O3) et de Fer (Fe2O3).La composition minéralogique du clinker obtenu après cuisson des matières crues est fonction de la composition dumélange, de la température, du combustible utilisé, du temps de cuisson et des conditions de refroidissement (trempeà l’air).

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Clinker 32

Qualité de clinker et environnementSelon le degré de pureté des ingrédients, des résidus de métaux lourds peuvent être présents dans le clinker.Certaines cimenteries utilisent aussi des pneus (contenant des métaux lourds) comme combustible alternatif oubrûlent des déchets industriels, dont les résidus toxiques doivent être piégés dans le clinker[1].Certains de ces métaux améliorent la qualité du ciment, d'autre dégradent la qualité technique du ciment et du béton.Ainsi, un peu de chrome accélère la prise et augmente la résistance du ciment et d'un béton bien préparé, mais il estl'un des allergènes qui font que le ciment est source de dermatites allergiques[2]. Au contraire, le Cd, Pb, Cr, Znprésents en quantités importante dans le cru de ciment Portland et alumineux dégraderont les propriétés du cimentfinal. Comme le cadmium, le zinc est facilement absorbé dans le ciment Portland dont ils augmentent le temps deprise et diminuent la résistances du béton. De grandes quantités d'oxyde de zinc dégradent la résistance des cimentsd'aluminates de calcium[]. Si le ciment est mal dosé, et le béton de mauvaise qualité, ces métaux peuvent en partieêtre lessivés et éventuellement restabilisés à l'évaporation (notamment retrouvés dan les stalactites et concrétions).Le Clinker est responsable de la majeure partie de la consommation d'énergie des cimenteries, et de l'empreintecarbone (Consommation de carbone fossile et émissions de gaz à effet de serre) du béton[3]. Il tient donc une placeimportante dans les activités, négociations ou révisions de quotas échangeables (ou permis d'émissions transférables)de gaz à effet de serre dans le cadre du système européen de quotas mis en palce en 2005[4]. Une réduction des tauxde Clinker ou son remplacement par des alternatives sont dans ce contexte des enjeux économiques etenvironnementaux nouveaux, mais dans le contexte de 2005, existe un « dilemme du clinker »[5]. Paradoxalement, siles émissions de CO2 d'une cimenterie peuvent être réduites, c'est essentiellement en réduisant le taux de clinker.Mais quand la quantité de quotas allouée est indexée sur la production de clinker, le prix de ce dernier n'augmenterapas, ou uniquement via une éventuelle hausse du coût marginal de la production (due par exemple à une substitutionpartielle de carbone fossile par de la biomasse), ce qui n'incite pas à réduire le taux de clinker. L'alternative estd'indexer la quantité de quotas sur le tonnage produit de ciment et non de clinker, mais ceci pourrait avoir un effetpervers, qui serait d'encourager le cimentier à simplement importer du clinker (plus transportable que le ciment) pourvendre des quotas (ou en acheter moins). Les quotas en APP pourraient être interdits aux cimentiers ne produisantpas leur clinker localement, mais selon certains, cette procédure risquerait d'être attaquée devant l'organe derèglement des différents de l'OMC.Les cimenteries font partie des industries (avec la métallurgie notamment, et les centrales électriques thermiques) oùle captage du CO2 est envisagé pour réduire l'empreinte carbone de ces industries et de leurs produits[6].Étant donné la part de la consommation d'énergie dans le processus de clinkérisation, de manière générale l'impactenvironnemental d'un four augmente quand son efficacité énergétique diminue.

Analyse du cycle de vieL'analyse du cycle de vie du clinker varie fortement selon la consommation de ressources (plus ou moinsrenouvelables et polluantes) et selon les options techniques de production retenues par le cimentier[7].Un modèle d'ACV a été récemment compilé à partir des données provenant de plus de 100 lignes de production declinker (avec ou sans précalcination), et de données scientifiques et techniques provenant de littérature et d'expertsdu domaine.Il peut être appliqué par l'industrie du ciment pour d'une part choisir des carburants alternatifs et d'autre part choisirdes matières premières alternatives, ou communiquer sur la RSE (Responsabilité sociale et environnementale).Il peut aussi être utilisé par les autorités ou entités en charge de l'environnent ou de l'énergie ou du développement soutenable pour l'aide à la décision concernant par exemple les études d'impacts, attribution de quotas d'émissions ou autorisation de cotraitement de déchets (pneus, déchets industriels préparés, boues d'épuration séchées, laitier de haut fourneau) dans les fours à ciment alors utilisés comme incinérateurs de déchets éventuellement dangereux et/ou toxiques. En termes de bilan global, une réduction des émissions de gaz à effet de serre, de diminution de la

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Clinker 33

consommation de ressources, et surtout de réduction des impacts environnementaux globaux sont possible.

Notes et références[1] L Pawlowski & al.…(1999) Neutralization of Hazardous Wastes Combined with Clinker Manufacturing, in Chemistry for the Protection of

the Environment, Tome 3 extrait avec books.google (http:/ / books. google. fr/ books?hl=fr& lr=& id=NwJDpVO7_NsC& oi=fnd&pg=PA165& dq=clinker+ toxicology& ots=cNFNPRl0cP& sig=2uabfHBJFyDu3dKbYHn6Gbdrk0c#v=onepage& q=clinker toxicology&f=false)

[2] Chris Winder & Martin Carmody (2000), The dermal toxicity of cement ; Toxicol Ind Health August 2002 vol. 18 no. 7 321-331doi:10.1191/0748233702th159oa ; résumé (http:/ / tih. sagepub. com/ content/ 18/ 7/ 321. short)

[3] International Energy Agency, (1999). In: The reduction of greenhouse gas emission from the cement industry, IEA (International EnergyAgency), Greenhouse Gas R&D Programme

[4] P Quirion (2007), Comment faut-il distribuer les quotas échangeables de gaz à effet de serre ? (http:/ / hal. archives-ouvertes. fr/ docs/ 00/ 63/97/ 23/ PDF/ quirion_rfe_allocation. pdf) Revue française d'économie

[5] Demailly, D., Quirion, P, (2006), CO2 abatement, competitiveness and leakage in the European Cement Industry under the EU ETS:grandfathering versus output-based allocation (http:/ / halshs. archives-ouvertes. fr/ docs/ 00/ 63/ 93/ 27/ PDF/Demailly_quirion_Climate_Policy_2006. pdf). Climate Policy 6, 93-113 ( résumé (http:/ / halshs. archives-ouvertes. fr/ halshs-00639327))

[6] F Lecomte, P Broutin, E Lebas (2009), Le captage du CO2 : Des technologies pour réduire les émissions de gaz à effet de serrebooks.google.com

[7] Michael Elias Boesch, Annette Koehler and Stefanie Hellweg (2009), Model for Cradle-to-Gate Life Cycle Assessment of Clinker Production; Environ. Sci. Technol., 2009, 43 (19), pp 7578–7583 DOI: 10.1021/es900036e Publication Date (Web): 2009-91-03 ( résumé (http:/ / pubs.acs. org/ doi/ abs/ 10. 1021/ es900036e))

Gypse Cet article concerne un minéral. Pour la roche, voir gypse (roche).

GypseCatégorie VII : sulfates, sélénates tellurates, chromates, molybdates, tungstates[1]

Gypse et soufre - Sicile - (32×18cm)

Général

Numéro CAS 10101-41-4 [2]

Classe de Strunz

Classe de Dana

Formule brute CaSO4·2H2O

Identification

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Gypse 34

Masse formulaire[3] 172,171 ± 0,011 uma

H 2,34 %, Ca 23,28 %, O 55,76 %, S 18,62 %,

Couleur de blanc à gris, parfois rosé

Classe cristalline et grouped'espace

prismatique ; A2/a ou I2/a

Système cristallin monoclinique

Réseau de Bravais centré A ou I selon les auteurs

Macle communes sur {100}, macles en queue d'aronde. Sur {110}, macle en papillon ou fer de lance. Rare sur{209}

Clivage parfait à {010}, net à {100} et {011}

Cassure irrégulière, micacée, esquilleuse

Échelle de Mohs 1,5-2

Trait blanc

Éclat vitreux à soyeux, nacré

Propriétés optiques

Indice de réfraction a=1,519-1,521, b=1,522-1,523, g=1,529-1,53

Pléochroïsme aucun

Biréfringence biaxial (+) ; 0,0090-0,100

Dispersion 2vz ~ 58

Fluorescence ultraviolet jaune, orangée, bleue ou verte sous U.V. longs ; phosphorescent

Transparence transparent, translucide

Propriétés chimiques

Densité 2,31 - 2,33

Température de fusion Devient de l'hémihydrate de 125 à 130 °C ;devient anhydre à 163 °C.

Fusibilité Des feuillets se détachent à la calcination et fondent en libérant de l'eau.

Solubilité Se dissout dans HCl chaud,2 g·l-1 dans l'eau à 20 °C.

Propriétés physiques

Magnétisme aucun

Radioactivité aucune

Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Le gypse est une espèce minérale composée de sulfate dihydraté de calcium de formule CaSO4·2H2O. Le mot gypsedésigne ainsi à la fois une espèce chimique et une roche.Le gypse est le minerai qui permet de fabriquer le plâtre.La mine de Naica permet de voir des cristaux géants de ce minéral dépassant 11 mètres de long.

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Gypse 35

Historique de la description et appellations

ÉtymologieLe neutre gréco-latin gypsum, emprunté au grec γύψος (gypsos), désigne la pierre à plâtre, le gypse, le plâtre, maisaussi la statue et le portrait en plâtre dès l'époque de Juvénal[4].Une fausse étymologie hellénique prétend décomposer le grec gupsos en gê (la terre) et ipson (brûler). Ce serait ainsila « (pierre, élément terrestre) qui est grillée au feu ». Mais la racine du mot est probablement sémitique car laconnaissance du gypse et l'art d'en obtenir des plâtres de diverses qualités est attestée en Égypte antique. Des plâtresmélangés avec du sable fin constituent la base du mortier employé pour la construction des pyramides et destombeaux[5].L'ancien français du début du XIIIe siècle connaît les termes gip, gif ou gist qui désignent autant le gypse que leplâtre[6]. Pour distinguer le gypse ou le plâtre durci de la poudre fine, il est parfois précisé mort et vif. Le latinmédiéval a influencé la graphie gips, attestée en 1464 avant la réécriture humaniste qui a donné gypse en français[7].L'anglais a gardé l'écriture savante gréco-latine gypsum. En allemand, der Gips ou le dialecte alsacien Gipsentretiennent la même confusion que l'ancien français ou l'anglais entre plâtre (forme cuite réhumidifiée ou non) et leminéral ou la roche initiale.L'hémihydrate, le dihydrate, l'anhydrite sont des espèces chimiques du sulfate de calcium qui ont été dénommées pardes chimistes français œuvrant à la compréhension chimique du plâtre de Paris à la fin du XVIIIe siècle.

Synonymes• Aphroselenon[8].• Gypsite : terme anglo-saxon qui désigne la roche plus que le minéral[9].• Montmartrite (Delamétherie)[10].• Lapis specularis : ce terme de l'Antiquité romaine est donné à plusieurs minéraux : les micas (surtout la

muscovite), le talc et le gypse[11].• Oulopholite[12].• spath satiné[13].Ambiguïté du terme sélénite

•• Pour les francophones, le terme « sélénite » était usité comme un simple synonyme du gypse minéral naturel.• Pour les anglo-saxons, le terme selenite est encore usité pour désigner des grands cristaux particulièrement purs,

souvent soit limpides soit transparents ; il s’agit pour eux d’une variété du gypse naturel.• Pour les chimistes, le terme sélénite (français) ou selenite (anglais) désigne un sel du sélénium, un élément

chimique sans aucun rapport avec le gypse, même si on peut en trouver des traces sous forme d’impuretés dans leminerai naturel.

• Pour l’association internationale de minéralogie, seul le gypse est reconnu, sous le terme Gypsum.

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Gypse 36

Caractéristiques physico-chimiques

Variétés et mélangesLe gypse cristallise selon des faciès très divers. Les trois premières variétés microcristallines ou à petits cristauxcompacts ou enchevêtrés sont surtout présentes dans la roche. Ce sont principalement des variétés d'habitus :• albâtre : variété de gypse massif à grains fins ; elle est translucide. À noter que ce terme n'est pas propre au gypse

et à sa roche mais s'étend aux calcaires ;•• gypse fibreux : variété en couches à fibres parallèles, ou en concrétions à fibres courbées. On les trouve dans les

fissures ou au contact de l'anhydrite. Elle correspond à la pierre à plâtre ou provient souvent de l'évolution del'anhydride soluble naturelle ;

• gypse saccharoïde : variété dont le nom dérive du latin saccharum ou du grec sakkharon, sucre, qui est un gypseen masses granulaires compactes et grossières ;

• ordite : variété qui est en fait une pseudomorphose de gypse d'un minéral non identifié, découverte à Orda,Permskaya Oblast, Oural, Russie ;

• gypse lenticulaire : plus rarement, le gypse se trouve sous forme de grands cristaux transparents, tabulaires oumaclés. Les variétés de gypse de grande taille dénommées autrefois « sélénite » atteignent quelques centimètresou même quelques décimètres. On les trouve souvent dans les sables ou les argiles à proximité des bancs gypseux.Les cristaux du gypse sont bien connus des chimistes pour leur facilité à former des macles ou associations defaces cristallines. Ils peuvent être « en fer de lance », « en queue d'hirondelle » ou former des « roses des sables » :•• le gypse en fer de lance est le résultat de la macle de deux grands cristaux lenticulaires. À la loupe ou à l'œil

nu, un fer de lance est formé d'une macle ou union de deux cristaux géants suivant une ligne médiane bienvisible ;

• il existe aussi des macles simples dites pieds d'alouette, en queue d'aronde, en queue d'hirondelle... ;• les roses des sables sont des cristallisations lenticulaires de gypse dont la disposition rappelle les pétales de

roses. Elles se forment par évaporation d'eau infiltrée sur des grains de quartz support qui peuvent en constituerparfois plus de la moitié de la masse. La rose des sables est ainsi le résultat de multiples associations macléesde gypse. Ces cristallisations se rencontrent dans des terrains tendres (sable, argile), principalement dans lesdéserts, mais peuvent aussi se rencontrer dans les zones tempérées, notamment en France. Les plus connues etplus belles proviennent des marges sahariennes du Maghreb (Algérie, Maroc, Tunisie) ou désertiques desÉtats-Unis (Arizona, Nouveau-Mexique).

CristallochimieLe clivage microscopique des grands cristaux appartenant au système cristallin monoclinique, classe prismatique, estfacile. Les feuillets se courbent sans avoir l'élasticité propre au mica. La structure cristalline du gypse est très simple: les feuillets de tétraèdres SO4

2-, contenant le soufre au centre d'un tétraèdre et les quatre oxygènes aux quatresommets, sont liés entre eux par des cations Ca2+. Une cohésion faible est assurée par les molécules d'eau entre lesfeuillets. Elle est encore plus faible si l'ion Na+ s'y installe. Cette architecture ionique explique le clivage facile dugypse, ainsi que son application industrielle majeure, la fabrication du plâtre.Le gypse est le représentant d'un groupe isostructurel, le groupe du gypse :• ardealite Ca2(PO3OH)(SO4)·4H2O, Cc, m ;• brushite Ca(PO3OH)·2H2O, I2/a, 2/m ;• churchite-(Nd) Nd(PO4)·2H2O ;• churchite-(Dy) (Dy,Sm,Gd,Nd)(PO4)·2H2O ;• churchite-(Y) YPO4·2H2O, A2/a, 2/m ;• gypse CaSO4·2H2O, A2/a, 2/m ;• pharmacolite CaH(AsO4)·H2O.

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Gypse 37

CristallographieLa forme cristalline dérive d'un prisme rhomboïdale oblique.• Paramètres de la maille conventionnelle : = 5,68 Å, = 15,18 Å, = 6,29 Å, β = 113,833° (V = 496,09 Å3),

Z = 4 unités formulaires par maille• Densité calculée = 2,31 g/cm3

Gîtes et gisements

Gîtologie et minéraux associésLe gypse est un des sulfates naturels les plus communs. Le minéral se forme principalement par sédimentation aucours de l'évaporation de lagunes d'eau de mer coupées de la mer, par la cristallisation des sels contenus dans l'eau.Mais le gypse des mines métallifères provient de filons hydrothermaux nés au contact des plutons granitiques. Legypse peut avoir aussi une origine volcanique.Le gypse est également parfois présent dans certaines météorites.Les bancs puissants de gypse font partie des roches sédimentaires salines. Leur préformation lagunaire sembleévidente :•• lorsque le niveau des océans augmente, des lagunes se remplissent ;• lorsque le niveau baisse, ces lagunes sont coupées de la mer, son eau s’évapore et le gypse se dépose au fond.Les dépôts salins complexes sont recouverts ensuite par d'autres sédiments ou soumis à d'autres multiples influencesgéologiques. Le gypse peut perdre les molécules d'eau retenues au cours de sa cristallisation pour donner naissance àl'anhydrite, une variété cristalline non hydratée du sulfate de calcium (CaSO4), qui se retransforme lentement engypse si elle entre à nouveau en contact avec l'eau.Dans les gisements, selon les conditions, le gypse cristallise ou recristallise de différentes façons, formant enparticulier des cristaux plus ou moins grands.En France d'importants dépôts de gypse apparaissent entre -250 et -33 millions d'années.Le gypse se rencontre en présence de minéraux comme l'anhydrite, l'aragonite, la calcite, la célestine, la dolomite, lahalite et les sulfures.

Gisements producteurs de spécimens remarquables•• France

Montmartre, Paris, Île-de-FranceMalvesi, Les Geyssières, Narbonne, Aude, Languedoc-RoussillonArignac, Tarascon-sur-Ariège, Ariège, Midi-Pyrénées[14]

La Verrière, Monsols, Rhône, Rhône-Alpes[15]

Caresse-Cassaber, Pyrénées-Atlantiques : Cristaux pouvant dépasser un mètre très limpide.•• Italie

Les sites toscans près de Perticara, de Volterra ou de Romagne sont appréciés des collectionneurs pour leurssplendides cristaux limpides.En Sicile, il existe de magnifiques associations entre gypse et soufre.Mine Niccioleta, Massa Marittima, Province de Grosseto, Toscane[16]

•• Mexique

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Mine de Naica Mun. de Saucillo, Chihuahua. Cette mine héberge des cristaux géants de gypse pouvantatteindre 10 mètres de long. Le phénomène est expliqué par des conditions particulières de cristallisation trèsstables à partir d'eaux ayant dissout de l'anhydrite[17].Mines de San Marcos dans le golfe de Californie en Basse-Californie-du-Sud, représentant 85 % de laproduction nationale[18].

Exploitation des gisements

Utilisations industrielles• Le gypse, comme l'anhydrite, est utilisé pour la fabrication du plâtre. Par chauffage, on obtient un sulfate

hémihydraté qui, après broyage, forme un liant qui se réhydrate en gypse au contact de l'eau.• Le gypse a servi d'amendement calcaire de sol lourd dans certaines conditions pédologiques et en climat forestier

humide. À la fin du XVIIIe siècle et au début du XIXe siècle, le gypse de la Nouvelle-Écosse fut très recherchécomme amendement pour les champs de blé aux États-Unis.

• Le gypse peut être utilisé comme traitement contre le sel (chlorure de sodium) dans les champs inondés par lamer[réf. souhaitée].

• Dans l'Antiquité, des cristaux de gypse particulièrement purs, débités en fines lames transparentes ou translucides,ont été employés dans la fabrication de vitres, en l'absence de verre, comme en atteste Pline l'Ancien.

Extraction et productionQuelques spécialistes estiment à 70 % des réserves françaises exploitables le gypse qui se trouve dans les vastesassises du bassin parisien. L'extraction et la transformation du gypse y emploient 3 400 salariés et génèrent un chiffred'affaires de 740 millions d'euros. En 2005, 3,1 millions de tonnes de gypse rocheux ont été extraits des carrièresfranciliennes[19] dont les principales sont actuellement à Cormeilles-en-Parisis, Villevaudé, Vaujours et sous la Forêtde Montmorency, mais l'exploitation gypsière a marqué de nombreux autres sites, tels que le plateau d'Avron, laButte-Pinson, la butte de Romainville.Le gypse naturel tout comme l'anhydrite sont extraits soit à ciel ouvert, soit en mines souterraines.La production industrielle du gypse s'effectue par la banale précipitation du sulfate de calcium dans différentsprocédés industriels, notamment :• la fabrication d'acides : le gypse du procédé phosphogypse par voie humide pour la fabrication de l'acide

phosphorique, acide citrique … La fabrication d'acide phosphorique conduit à des tonnages importants dephosphogypse souvent déversé en mer, ce qui est source de pollution marine.

De nombreuses études ont été menées pour le substituer au gypse naturel, notamment dans la fabrication de carreauxde plâtre. Le séchage de ces derniers s'est avéré prohibitif. En revanche, la fabrication de la variété α del'hémihydrate du sulfate de calcium, obtenue par autoclavage en présence d'additifs minéraux, permet d'obtenir descristaux de taille nettement plus importante et dont le séchage est beaucoup moins cher ;• la désulfuration des gaz : en Allemagne, la loi de 1983 concernant la protection contre les rejets toxiques dans

l'atmosphère impose aux centrales thermiques à combustibles fossiles d'être équipées d'installations dedésulfuration des gaz de fumée. Il s'agit d'un procédé simple de traitement des fumées, reposant sur l'utilisation dechaux hydratée ou de lait de chaux (la production de chaux générant néanmoins de fortes émissions de dioxyde decarbone qui est un gaz à effet de serre). Les cristaux de gypse ainsi obtenus peuvent servir de matière première àl'industrie des matériaux de construction. Un procédé semblable est utilisé pour le traitement des gaz acides issusde l'incinération des ordures ménagères ;

• la neutralisation des eaux riches en sulfates et en certains acides des industries du dioxyde de titane.

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Gypse 39

RecyclageLes déchets et résidus de plâtre et de certains produits à base de plâtre peuvent être récupérés, puis triés et recyclés(théoriquement indéfiniment). Il en va de même - en théorie - pour le polystyrène expansé qui est souvent associéaux déchets de placoplâtre[20].A ce jour,l'essentiel des déchets de plâtre est néanmoins éliminé comme amendement agricole (suscitant descontroverses) en décharge où il pose problème en raison de sa teneur en soufre. Au royaume Uni, British Gypsum aété le premier industriel a créer (en 2011) à l'intention des professionnels[21] (et non des particuliers) un programmede recyclage des plaques de plâtre, dit « Plasterboard Recycling Service »[22], il s'agit aussi d'une réponse àl'augmentation d'une écotaxe (Landfill Tax portant sur la mise en décharge des déchets).SINIAT, une usine française d'Auneuil produisant du plâtre est passé d'un taux de réemploi de 5 % en 2008 à près de15 % en 2013, et début 2013, un projet "Gypsum to Gypsum" a été lancé par « Eurogypum » avec le soutien dudéputé européen Jean-Paul Gauzès[23].

Galerie

Notes et références[1] La classification des minéraux choisie est celle de Strunz, à l'exception des polymorphes de la silice, qui sont classés parmi les silicates.[2] http:/ / toolserver. org/ ~magnus/ cas. php?cas=10101-41-4& language=fr& title=Gypse[3] Masse molaire calculée d’après .[4][4] Dictionnaire latin-français de Felix Gaffiot, Hachette[5] Ben Selinger, Chemistry in the Marketplace, Fifth Edition, Harcourt Brace, Sydney, 1998, 588 pages. En particulier page 321[6] Algirdas Julien Greimas, Dictionnaire de l'ancien français, Larousse, Paris, 1992[7] Albert Dauzat, Jean Dubois et Henri Mitterand, Dictionnaire historique et étymologique, Larousse[8] Valmont-Bomare, Dictionnaire raisonné, universel d'histoire naturelle, 1800, p. 16[9] Lionel H. Cole et William F. Jennison, Gypsum in Canada: its occurrence, exploitation, and technology, Canada. Mines Branch (1901-1936),

245, 1913, p. 102[10] J.C. Delamétherie, Leçons de minéralogie. 8 volumes, Paris, vol. 2, 1812, p. 380[11] Max Hutchinson Hey, An index of mineral species & varieties arranged chemically: with an ..., British Museum (Natural History). Dept. of

Mineralogy, 1955, p. 278[12] Glossary of geology and related sciences: a cooperative project, American Geological Institute, 1957, p. 215[13] Gabriel Delafosse, Adolphe Brongniart et Anselme-Gaëtan Desmarest, dans Bulletin des sciences naturelles et de géologie, vol. 1, p. 338[14] D. Descouens, « Les Mines de gypse d'Arnave et Arignac », dans Monde et Minéraux, vol. 62, 1984, p. 16-17[15] G. Favreau, J.-R. Legris et M. Dardillac, « La Verrière (Rhône): Histoire et Minéralogie », dans Le Cahier des Micromonteurs, vol. 53, n 3,

1996, p. 3-28[16] G. Brizzi, M. Capperi et A. Masotti, « La miniera di pirite di Niccioleta, Massa Marittima (GR) », dans Rivista Mineralogica Italiana,

Milano, Fasc. 4 (1989) et Fasc. 1-2 (1990)[17] M. Garcia-Ruiz et al., dans Geology, 35, 2007, p. 327[18] San Marcos se consolida como el principal productor del país (http:/ / www. eluniversal. com. mx/ nacion/ 157781. html) dans El Universal

du 24 février 2008[19] Article de Marie Linton publié dans le supplément Économie du quotidien Le Parisien, édition du 12 mars 2007[20] valorisation des déchets à base de plâtre (http:/ / www. notre-planete. info/ actualites/ actu_2721_recyclage_platre. php), Notre planète-Info,

consulté 2013-09-10[21][21] Ces rofessionnels sont les entrepreneurs/constructeurs du secteur du bâtiment et les artisans plaquistes, ainsi que les acteurs du négoces de

matériaux[22] Programme de recyclage des plaques de plâtre L’initiative de British Gypsum (http:/ / www. saint-gobain. fr/ fr/ activites/

produits-pour-la-construction/ decouvrez/ recycler-des-plaques-de-platre), consulté 2013-09-11[23] Bertarnd Pucheu (2013), Le recyclage du plâtre a de l'avenir (http:/ / www. courrier-picard. fr/ region/

le-recyclage-du-platre-a-de-l-avenir-ia186b0n118111), courrier Picard du 2013-06-25

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Sources et contributeurs de l’article 40

Sources et contributeurs de l’articleBéton  Source: http://fr.wikipedia.org/w/index.php?oldid=97216485  Contributeurs: .melusin, 16@r, Abrahami, Acanu, Alchemica, Alex-F, Alno, Alphos, Ange Gabriel, Arnaud.Serander,Arthurlegrand, Association pour la Restauration des Milieux Naturels, Auregann, BTH, Barbetorte, Bbruet, Benjamindu02, Benjamindu02860, Bertrand Brogliato, Betons, Binabik155,Bloody-libu, Bob08, Buisson, Byakuya, CalcXEF, Catschlum, Cdang, Cetunisia, Chaoborus, Chatsam, Cjp24, Clonn2b, Colm, CommonsDelinker, ComputerHotline, Cos, Coyote du 86, Critias,Cyberugo, Cyrith, Cédric Boissière, Céline Conrardy, DELAVEDOVA, Daniel*D, Daniela, Dany680, Darkoneko, David Berardan, Deep silence, Derfla, Dhatier, DiamondDave, Djibe89,Docteur Saint James, DocteurCosmos, Domsau2, Dyolf, EDUCA33E, Ecasrev, Eiffele, Elcaballerosolitario, Emmanuel.boutet, En passant, Eudemon, FH, Fafnir, Flatazor, Flo, Frakir, FrancisVergne, François GOGLINS, Freewol, Frydman Charles, Frédéric Kuhlmann, Fv, GSV27, Galexandre, Gem, GihefBey, Goofyjavier, Gorgorgueu, Greudin, Grimlock, GrégoireG, Guillermooo,Guillom, Guérin Nicolas, Gz260, Gédé, GôTô, HAF 932, Haugure, Hemmer, Henry Salomé, Heureuxcalme, Hégésippe Cormier, IAlex, Indeed, Irønie, JLM, Janex, Jaym Ellem, Jd, JeannineAdam 1934, Jef-Infojef, Jerome66, JmCor, Jmax, Jmskobalt, Jules78120, Juricane, Justincheng12345, Justounet, K90, Kanabiz, Kikuyu3, Kilith, Koui², Kyro, La pinte, Lamiot, Langladure,Latelier.mb, Le gorille, Le pro du 94 :), Legamer51, Letartean, Lilian, Lmaltier, Lolxdptdrmdr, Lomita, MHM55, MOSSOT, Mabifixem, Madlozoz, Maggic, Maggy FR, Manuguf, MarcMongenet, Marc-André Beauchamp, Mathiasricci, Michel Awkal, Mike Coppolano, MonstroLinux, Mr Bonheur, Mr H., Mr net88, Nataraja, Neja, Nguyenld, Nykozoft, Oimabe, Olmec, Oxo,Padawane, Papa6, Pascal Boulerie, Paul.schrepfer, Peter17, Phe, Phso2, PierreLeGall, Pignoof, Pj44300, PomX, Ptyx, Rafoufou, RamaR, Redak125, Reychstan, Rhadamante, Roland45, Romary,Rémih, Salsero35, Sam Hocevar, Schumihelo, Sebleouf, Sene, Sensonet, Shinkolobwe, Sixsous, Snipre, Spedona, Ste281, SteeveDS, Steff, Steffy3001, Stéphane33, Supernes, Symbolium, Tca,The Titou, Thekingjoker69, Theoliane, TouN, Tpa2067, Traumrune, Urban, Us, VELAVEDOVA, VIGNERON, Vazkor, Vcloclo1, Vdo, Vev, VonTasha, Wanderer999, Wikig, Woww,Xfigpower, Xlasserre, Xofc, Zelda, Zen 38, Zetud, 451 modifications anonymes

Ciment  Source: http://fr.wikipedia.org/w/index.php?oldid=96518780  Contributeurs: Abrahami, Ae-a, Akiry, AméliorationsModestes, Antoniella, Apokrif, Aquilon, Aratal, Archeos, Arsenelapin, Association pour la Restauration des Milieux Naturels, Astirmays, Badmood, Buisson, Cdang, Celtico, Clément 50, Colm, CyrilleDunant, Cédric Avenier, DG-IRAO, Dhatier,DocteurCosmos, Domergue pierre, Dominique natanson, Domsau2, Drongou, Emirix, Epop, EtudiantEco, Fafnir, Fluti, Frakir, Francis Vergne, Garfieldairlines, Gemini1980, Ggal, Guillom,Gz260, Gzen92, Harrieta171, Hassan67, Hemmer, Herve1729, Inisheer, JLM, Jamcib, Jarfe, Jean-Pol GRANDMONT, Jef-Infojef, Jejecam, Jerome Charles Potts, Jhyfgsetrh, Jmax, Joker-x, Jpsfurf, Jules78120, Justincheng12345, Keraoc, Kilith, Kilom691, Koko90, Korrigan, Lamiot, Laurent Nguyen, Leag, Lebelot, Lgd, Lilian, Linan, Lionel Allorge, Lmaltier, Lomita, Lykos,Manu1400, Manuguf, Mathieuw, Med, Michel Awkal, Myrabella, Myrhim, Natopsi, Nibay, Numbo3, Oblic, Olnnu, Orlodrim, Pantoine, Papa6, Papy77, Paternel 1, Pautard, Penjo, PetetheJock,Pj44300, Pld, Pmd, Poleta33, Pov, Punx, PurpleHz, R, R-Office, Romanc19s, Romary, Rome2, Sanao, Schekinov Alexey Victorovich, Seb35, Shakki, Shinkolobwe, Skiff, Snap, So Leblanc,Soumeicha, Spedona, Taguelmoust, The Titou, Thojan, Titlutin, Titmc, Toto Azéro, Traumrune, Tryptophane06, TwoWings, Ustilago, Vdo, VonTasha, Wanderer999, Xofc, Yukito, 250modifications anonymes

Ciment Portland  Source: http://fr.wikipedia.org/w/index.php?oldid=93590174  Contributeurs: Bbruet, Bob08, Coyote du 86, Francis Vergne, Hercule, Kazak, Lgd, Lysosome, Manuguf, Mith,Pachycephale, Raredavid, Roland45, Romary, SRombauts, Schekinov Alexey Victorovich, Spendeau, Sylveno, Theoliane, Traumrune, Verbex, 11 modifications anonymes

Ciment prompt  Source: http://fr.wikipedia.org/w/index.php?oldid=83503083  Contributeurs: Abpong, Akeron, Coyote du 86, Drongou, En passant, JLM, Jules78120, Kamitxu, Ladp, MichelAwkal, Patrick89, Phe, Romary, Sofian, Vanina82, Vincentmiannay, 9 modifications anonymes

Clinker  Source: http://fr.wikipedia.org/w/index.php?oldid=95112706  Contributeurs: 0xDeadBeef, Ange Gabriel, Bbruet, Bob08, Elnon, Esprit Fugace, Ggal, Lamiot, Pautard, Shinkolobwe,Sylveno, Traumrune, 12 modifications anonymes

Gypse  Source: http://fr.wikipedia.org/w/index.php?oldid=96581918  Contributeurs: A2, Akeron, Ange Gabriel, Aquatikelfik, Archaeodontosaurus, Arlette1, BMR, Badmood, Bernard Perthuis,Bernie 69, Buggs, Cantons-de-l'Est, Casse-cailloux, Cdang, Cgd, Claude villetaneuse, Coyau, Coyote du 86, David Berardan, DocteurCosmos, EDUCA33E, Environnement2100, Epop, Etcaetera, Fabrice75, Fdar, Francis Vergne, Garfieldairlines, Gemme, H.G ANTON, Jean.claude, Jerikojerk, Ji-Elle, Kelson, Krasensky, LPLT, Ladp, LairepoNite, Lamiot, Laurent Nguyen, Leag,Linedwell, Liondelyon, Lomita, MIRROR, Mahlerite, Mimilight, Nico86, Pachycephale, Parisette, Pascal Boulerie, Perditax, Pic-Sou, Pld, Pmx, Poleta33, Ptyx, R, Reg81, Rhadamante,SenseiSam, Shinkolobwe, Ske, Snipre, Solveig, Stanlekub, Teuxe, Tooony, Verdy p, Vlaam, Walpole, Xofc, ~Pyb, 63 modifications anonymes

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