LECTURE ET INTERPRETATION DES PLANS

Les ciments : fabrication – propriétés Cette fiche technique s’applique essentiellement au ciment Portland, notamment pour la fabrication. Il existe d’autres ciments élaborés suivant d’autres procédés, pour lesquels on trouvera des informa tions complémentaires aux chapitres 1.2 et 1.3.

Un peu d’histoire Les Romains furent sans doute les premiers à fabri quer des liants hydrauliques susceptibles de durcir sous l’eau. Pour cela, ils mélangeaient de la chaux et des cendres volcaniques de la région de Pouzzoles. C’est de là qu’est venu le terme bien connu de « pouzzolanique », qui se dit d’un matériau capable, en présence d’eau, de fixer la chaux.

En revanche, cette propriété d’hydraulicité du mélan ge ainsi constitué est restée totalement inexpliquée jusqu’aux travaux de Louis Vicat qui élabore en 1817 la théorie de l’hydraulicité et fait connaître le résultat de ses recherches. Il donne des indications précises sur les proportions de calcaire et de silice nécessaires pour constituer le mélange qui, après cuisson à la température conve nable et broyage, sera un véritable liant hydraulique fabriqué industriellement : le ciment artificiel.

L’industrie du ciment était née. Quelques années plus tard, en 1824, l’Écossais Aspdin donnait le nom de Portland au ciment qu’il fabriquait et qui égalait la pierre de cette région. Naissance d’une industrie cimentière La première usine de ciment a été créée par Dupont et Demarle en 1846 à Boulogne-sur-Mer.

Le développement n’a pu se faire que grâce à l’ap parition de matériels nouveaux : four rotatif, et broyeur à boulets en particulier. Les procédés de fabrication se perfectionnèrent sans cesse. Pour produire une tonne de clinker, constituant de base du ciment, il fallait en 1870, 40 heures, il faut actuellement environ 3 minutes.

La fabrication des ciments courants

Le constituant principal des ciments est le clinker, qui est obtenu à partir de la cuisson d’un mélange approprié de calcaire et d’argile, en proportion moyenne 80 % / 20 %. Les différentes étapes de la fabrication sont les sui vantes. Extraction et concassage Les matières premières sont extraites de carrières généralement à ciel ouvert. Les blocs obtenus sont réduits, dans des concasseurs situés généralement sur les lieux mêmes de l’extraction, en éléments d’une dimension maximale de 50 mm.

Préparation de la matière première

Les grains de calcaire et d’argile sont intimement mélangés par broyage ou délayage, dans des pro portions définies, en un mélange très fin, le « cru ». A cette occasion, des corrections de composition peuvent être effectuées en incorporant en faible pro portion, bauxite, oxyde de fer… Le mélange cru est préparé automatiquement sous forme de granules (voie sèche ou semi-sèche) ou de pâte (voie semi-humide ou humide), en fonction de la technique de fabrication utilisée. La voie sèche C’est de très loin la plus employée aujourd’hui.

La matière première est préparée sous forme de poudre. La préhomogénéisation permet d’atteindre un dosage parfait des deux constituants essentiels du ciment par superposition de multiples couches. Une station d’échantillonnage analyse régulièrement les constituants et le mélange pour en garantir la régularité.

A la sortie du hall de préhomogénéisation, le mélan ge est très finement broyé dans des broyeurs sécheurs, qui éliminent l’humidité résiduelle et per mettent d’obtenir une poudre qui présente la finesse requise ; cette poudre, le « cru », est une nouvelle fois homogénéisée par fluidisation