Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Liant hydraulique, le ciment permet la mise au point d’une grande variété de produits (dont les bétons) répondant aux besoins des concepteurs, des utilisateurs et des exploitants de l’ensemble des bâtiments, des ouvrages d’art et des infrastructures de transport. Par cohésion avec des sols ou des granulats, le ciment permet l’obtention de matériaux rigides et durs, aux performances mécaniques élevées. Après avoir retracé ses origines, cet article détaille les procédés de fabrication du ciment, ainsi que les différentes phases conduisant à sa prise. Ensuite, sont exposés les différents critères, ceux mesurés sur la poudre, et ceux mesurés sur la pâte. Pour terminer, le cheminement qui a conduit à une normalisation européenne des ciments est présenté.
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Joseph ABDO : Docteur ingénieur de l'École des mines de Paris et ingénieur de l'École nationale des ponts et chaussées - Directeur délégué Routes, Cimbéton, Paris
INTRODUCTION
Le ciment est un « liant hydraulique ». Par « liant », il est sous-entendu une matière susceptible d'en agglomérer d'autres. Le qualificatif «hydraulique» précise, d'une part, que ce liant durcit à froid par gâchage à l'eau, sans addition d'un autre corps réactif et, d'autre part, qu'il durcit, non seulement dans l'air, mais également dans l'eau.
Notons au passage qu'un liant « pouzzolanique » a besoin d'une activation pour acquérir ce caractère d'hydraulicité. La substance qui va jouer le rôle d'activant est le plus souvent de la chaux (chaux ajoutée ou libérée par la réaction de prise d'un liant hydraulique). En d'autres termes, un liant pouzzolanique activé à la chaux ajoutée est un liant hydraulique. Mais aussi, un liant pouzzolanique, mélangé à un liant hydraulique, devient-il un liant hydraulique du fait de la chaux libérée par la réaction de prise du liant hydraulique.
Mélangé à certains sols ou granulats, et en présence d'eau, le ciment crée progressivement une cohésion croissante au sein du mélange qui se traduit par l'obtention de matériaux rigides et durs à performances mécaniques élevées, compatibles avec les exigences souhaitées d'un matériau de construction. En fonction de la nature des constituants utilisés et de leurs proportions dans les mélanges réalisés, cette poudre magique qu'est le ciment permet la mise au point d'une grande variété de produits répondant ainsi aux besoins des concepteurs, des utilisateurs et des exploitants des ouvrages, ceci dans des domaines aussi divers que le bâtiment, les ouvrages d'art, le génie civil et les routes. À cet égard, on peut citer le béton (ou plutôt les bétons), matériau de construction le plus utilisé dans le monde, mais aussi tous les matériaux traités aux liants hydrauliques employés dans la construction des infrastructures de transport (routes, chaussées, terrassements, plate-formes industrielles ou aéroportuaires, etc.).
À ce stade, deux questions viennent naturellement à l'esprit du lecteur : « De quoi est fait un ciment ? » et « Comment l'homme a-t-il découvert le ciment ? »
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VERSIONS
- Version archivée 1 de févr. 1983 par Ghislain CROYÈRE
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Progrès issu de la recherche7. Principales caractéristiques du ciment
Le ciment se caractérise par un certain nombre de critères mesurés de façon conventionnelle, soit sur la poudre, soit sur la pâte, soit sur le « mortier normal » (mélange normalisé de ciment, de sable et d'eau défini par la norme européenne NF EN 196-1) (Voir Ciments[Doc. C 920]).
7.1 Caractéristiques de la poudre
7.1.1 Surface spécifique (finesse Blaine)
Elle permet de mesurer la finesse de mouture d'un ciment et se caractérise par la surface spécifique, ou surface développée, totale de tous les grains contenus dans un gramme de ciment (norme européenne NF EN 196-6).
Elle s'exprime en cm2/g.
Suivant le type de ciment, cette valeur est généralement comprise entre 2 800 et 5 000 cm2/g (7 600 cm2/g pour le ciment prompt naturel).
HAUT DE PAGE7.1.2 Masse volumique apparente
Elle représente la masse de la poudre par unité de volume (vides entre les éléments inclus). Elle est de l'ordre de 1 000 kg/m3 (1 kg par litre), en moyenne, pour un ciment.
HAUT DE PAGE
Elle représente la masse de la poudre par unité de volume (vides entre les éléments exclus). Elle varie de 2 900 à 3 150 kg/m3 suivant le type de ciment.
HAUT DE PAGE7.2 Caractéristiques mesurées sur pâte ou sur « mortier normal »
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Principales caractéristiques du ciment
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - BOUNIOL (P.) - Bétons spéciaux de protection. - [BN 3 740] (2001).
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(2) - ROSSI (P.), GAVOIS (L.), RAOUL (G.) - Traitement des matériaux. - [C 5 362] (2007).
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(3) - BLAZIT (P.), JDID (E.A.), YVON (J.) - Fragmentation. Applications aux substances industrielles. - [J 3 053] (2007).
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(4) - BAROGHEL-BOUNY (V.) - Nouvelle approche de la durabilité du béton. Indicateurs et méthodes. - [C 2 245] (2005).
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(5) - GEOFFRAY (J.M.) - Qualité du béton. Exigences normatives. - [C 2 275] (2006).
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(6) - CUSSIGH (F.) - Bétons auto-plaçants (BAP). - [C 2 217] (2007).
-
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NORMES
-
« Ciment-partie 1 : composition, spécifications et critères de conformité des ciments courants ». - • AFNOR, NF EN 197-1 -
-
« Liants hydrauliques – Ciment alumineux fondu ». - • AFNOR, NF P15-315 -
-
« Liants hydrauliques – Ciment prompt naturel ». - • AFNOR, NF P15-314 -
-
« Ciments à maçonner MC ». - • AFNOR, NF EN 413-1 -
-
« Liants hydrauliques. Ciment pour travaux à la mer (PM) ». - • AFNOR, NF P15-317 -
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« Liants hydrauliques. Ciments à faible chaleur d'hydratation initiale et à teneur en sulfures limitée ». - • AFNOR, NF P15-318 -
-
« Liants hydrauliques. Ciments pour travaux en eaux à haute teneur en sulfates ». - • AFNOR, NF P15-319 -
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