composition du ciment

Le clinker (le composant principal du ciment Portland) a mauvaise réputation surtout pour des raisons environnementales, sanitaires et esthétiques. Ce n’est pas “mauvais” en soi — c’est même un matériau extrêmement performant — mais son impact global pose problème aujourd’hui.

La chaux hydraulique naturelle et le clinker partagent des matières premières similaires et un principe de cuisson comparable.
La différence ne réside pas dans l’origine des matériaux, mais dans le degré de transformation :
la chaux conserve une structure minérale partiellement transformée, tandis que le clinker est le résultat d’une recombinaison chimique poussée formant de nouvelles phases minérales.

1. Présentation chimique du ciment

 Matières premières Le clinker, principal constituant d’un ciment, est obtenu à partir d’un mélange (appelé «cru»)

• de 80 % de calcaire (CaCO3)

et 

• de 20 % d’argile (silicoaluminate)

Ces matières premières sont d’un accès facile et par exemple, en France, elles sont présentes partout, sauf en Bretagne et dans le Massif Central.

Elles sont exploitées à ciel ouvert.

Des roches naturelles, les calcaires marneux, ont une composition qui est proche de celle du cru. Des correcteurs, minerai de fer qui apporte Fe2O3, bauxite pour Al2O3, calcaire pour CaO, sable pour SiO2 sont ajoutés pour atteindre la composition souhaitée. Les calcaires doivent être exempts de magnésium (teneur < 2 %) car MgO libre, contrairement à CaO, ne se lie pas à SiO2.

MgO, en s’hydratant lors de la prise augmente fortement de volume provoquant la chute de la résistance mécanique en compression du mortier ou du béton. "

Source : bulletin de l'union des physiciens - "Une vie de ciment" 1996 - J.LVignes

2 - La cuisson du ciment

Les matières premières (calcaire et argile) réagissent, principalement à l’état solide, vers 1 450°C dans un four rotatif : c’est le phénomène de clinkérisation.

Le solide obtenu appelé clinker est refroidi brusquement à l’air puis broyé finement.

On ajoute lors du broyage de 3 à 5 % de gypse qui sert de régulateur de prise. Le clinker, avant broyage, est peu réactif avec l’eau. 

Le clinker est un matériau minéral non toxique !

Maintenant qu’on comprend le ciment, voyons d’autres liants minéraux… notamment ceux utilisés depuis des siècles dans des approches plus respirantes et décoratives. Car si le ciment est un matériau technique extrêmement performant, dans certains contextes — notamment les murs anciens ou les finitions décoratives — d’autres liants comme la chaux, l'argile ou le plâtre offrent des propriétés différentes

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