Le ciment est souvent confondu avec le béton, et c’est une idée fausse courante selon laquelle ciment et béton sont des termes interchangeables. Est-ce un trottoir en ciment ou un trottoir en béton? Un camion de ciment ou un camion de béton?

Connaître les principes fondamentaux de chacun, y compris l’histoire, la composition et les différences, vous aidera à paraître plus compétent lorsque vous parlerez à des experts en construction.

Tout d’abord: le ciment est un ingrédient du béton. Le béton est le produit fini utilisé dans les fondations de bâtiments, les allées, les routes, les maisons et les infrastructures autour de vous.

Ci-dessous, nous examinerons de plus près à la fois le ciment et le béton, y compris les principales différences et utilisations.

Qu’est-ce que le ciment?

Le ciment – qui est la « colle » qui lie le béton ensemble – est une poudre fine composée de minéraux tels que le calcaire et l’argile qui fonctionnent comme un liant. Le ciment peut être fabriqué à partir de divers matériaux, mais il ne peut pas être utilisé seul. En fait, le ciment romain était de la roche concassée avec de la chaux brûlée, des cendres volcaniques et de la brique Aujourd’hui, le ciment Portland est le ciment le plus couramment utilisé et est l’un des matériaux les moins coûteux au monde en raison de la disponibilité généralisée de calcaire et de schiste.

Il existe cinq types de ciment Portland avec les éléments suivants caractéristiques:

1. Le ciment de type I convient à des fins générales où des propriétés spéciales ne sont pas requises.
2. Le type II a une modera la résistance aux sulfates et constitue la majorité du ciment vendu en Amérique du Nord.
3. Le ciment de type III a une résistance initiale relativement élevée, ce qui signifie qu’il gagne en résistance plus rapidement que le type I, ce qui permet d’éliminer les formes plus rapidement.
4. Le type IV a une faible chaleur d’hydratation et est utilisé dans les projets de construction massifs. Il développe la résistance à un rythme plus lent que les autres types de ciment.
5. Le ciment de type V n’est utilisé que pour une résistance sévère aux sulfates car il développe une résistance à un rythme plus lent que les autres types de ciments.

La première étape de la fabrication du ciment consiste à extraire du calcaire (et d’autres matériaux) d’une carrière par grenaillage. Les matériaux sont réduits en taille puis transportés vers une usine pour traitement. Ensuite, d’autres matériaux comme le sable, l’argile, le schiste, le minerai de fer, le gypse et les minéraux sont broyés avec le calcaire pour produire une farine crue de taille et de chimie uniformes.

La farine crue est ensuite traitée dans un four qui dépasse 2 642 degrés Fahrenheit ou 1 450 degrés Celsius (plus chaud que la lave fondue quand elle éclate d’un volcan!). Un four à ciment rotatif, qui représente plus de 95% de la production mondiale de ciment, est essentiellement un long tube pouvant mesurer 12 pieds de diamètre et plus de 300 pieds de long en fonction de la capacité de production de l’usine.

Le traitement de la farine crue dans le four permet plusieurs changements structurels et réactions chimiques et la formation de nouveaux composés qui contribuent à la résistance du ciment. Les morceaux chauffés à blanc qui sortent du four sont appelés « clinker » et sont refroidis à l’air. Le « clinker » est broyé dans un moulin à la taille et à la résistance voulues. Un laboratoire recueille des échantillons et vérifie la finesse, la consistance, la résistance et la chaleur d’hydratation entre autres attributs.

En raison de la température élevée requise dans le four, le charbon, le gaz naturel, le mazout et le coke de pétrole sont souvent utilisé pour les cuissons. Cependant, avec les poussées vers une fabrication plus durable, les exploitants d’usine ajoutent plus fréquemment des matériaux recyclés à leur carburant, tels que le débordement des décharges, les déchets d’abattoir, les plastiques, etc. Un autre exemple concerne les pneus qui peuvent être difficiles à éliminer autrement.

Maintenant que le «clinker» a refroidi et qu’il a été broyé en une fine poudre de ciment, il est vendu en vrac, ensaché ou transporté vers un usine où il est mélangé avec d’autres ingrédients pour former du béton ou du mortier.

Découvrez comment le ciment est fabriqué dans cette vidéo de l’usine CRH Canada de Mississauga.

Qu’est-ce que le béton?

Le béton est le produit final résultant du mélange du ciment, des granulats (y compris le sable), de l’eau et des adjuvants. Il est initialement malléable à l’état «humide» et se solidifie avec le temps, gagner en force et en durabilité.

La première utilisation du béton était par l’Empire romain. Bien qu’il y ait des indications que même les civilisations antérieures utilisaient une forme éloignée de béton, les Romains utilisaient un mélange de chaux vive, de pouzzolane et d’un agrégat de pierre ponce. Le Panthéon est le plus grand dôme en béton sans armature au monde construit en 120 après J.-C.

Les mélanges de béton varient en fonction de la résistance, de l’apparence et des exigences locales. Comme mentionné ci-dessus, il est généralement fabriqué à partir de quatre ingrédients clés qui sont mélangés dans un rapport spécifique basé sur l’application:

• Ciment: il s’agit du liant utilisé pour maintenir ensemble d’autres matériaux.
• Granulats: granulats de cours (plus grand que 3/8 « de diamètre) et granulats fins (sable).
• Eau: L’eau est l’élément le plus important dans la qualité de la fabrication du béton et est nécessaire à deux fins:
  • L’hydratation pour créer une réaction chimique avec le ciment
  • Pour faciliter la maniabilité (rapport eau / ciment)
• Adjuvants: Ce sont des ingrédients autres que le ciment, l’eau et les agrégats qui sont ajoutés au mélange immédiatement avant ou pendant le mélange. Les exemples incluent les retardateurs chimiques, les accélérateurs, les réducteurs d’eau et les superplastifiants; et les cendres volantes minérales, les fumées de silice et les scories.

Selon l’application, il existe une variété de types de béton qui peuvent répondre à votre Besoins. Un exemple est le béton auto-consolidant (SCC) qui est hautement fluide et peut se répandre facilement en place sans se séparer. Le rapport eau / ciment dans le béton auto-consolidant est d’environ 0,32 au lieu de 0,48 pour le béton conventionnel. L’aspect fluide du SCC le rend idéal pour le béton préfabriqué.

Un autre exemple est le béton polymère qui utilise un catalyseur pour lier les agrégats entre eux. Il est pressé au lieu d’être coulé et utilisé dans des applications où une résistance à la corrosion plus élevée est nécessaire (par exemple, les regards d’égout sanitaire).

Les autres types de béton incluent le béton haute performance, le béton perméable et le béton projeté.

Le béton prêt à l’emploi est fabriqué dans une usine de traitement par lots et livré sur le site du projet avec de l’eau ajoutée dans un camion-baril. Souvent, divers adjuvants sont utilisés pour fournir des résultats optimaux dans différentes conditions météorologiques. Un exemple inclut les accélérateurs tels que les accélérateurs au chlorure de calcium ou sans chlorure qui augmentent la vitesse à laquelle la réaction d’hydratation se produit.

Le béton: une option durable

Les méthodes de construction durables et vertes étant au cœur des préoccupations, il est important de comprendre le rôle du béton sur l’environnement. Le béton peut durer des milliers d’années et gagner en résistance en vieillissant, là où d’autres matériaux de construction peuvent pourrir, rouiller et brûler. Le béton de vieux bâtiments et de ponts démolis, par exemple, peut être concassé, réduit et incorporé dans de nouveaux lots en tant que composant d’agrégat. Il peut également être utilisé comme enrochement et comme nouvelle base de route. Le béton est un matériau de construction à haute efficacité énergétique en raison de sa masse thermique inhérente et de sa capacité à absorber la chaleur. De plus, des matériaux recyclés – tels que le verre post-consommation et le ciment au laitier – peuvent être incorporés au béton pour les éléments de maçonnerie qui peuvent contribuer à une conception verte et durable.

Matériau de construction le plus largement utilisé

J’espère que vous comprenez maintenant les principales différences entre le béton et le ciment et que vous comprenez mieux pourquoi le béton est l’un des matériaux de construction les plus largement utilisés dans le monde.

Vous voulez en savoir plus sur le béton préfabriqué, y compris comment il est fabriqué ? Découvrez les coulisses de l’une de nos usines d’Oldcastle Infrastructure, une société CRH, et acquérez une expérience de première main sur le processus de fabrication.