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ATTENTION AUX FAUSSES INNOVATIONS !
Le terme de « ciments verts » est trompeur !
Il est employé dans la presse depuis plusieurs années. Il est également utilisé pour qualifier le laitier moulu de haut fourneau dans le cadre d’opérations de marketing ou de communication… Il entraine alors des confusions ayant de graves conséquences techniques.
Les « ciments verts » sont-ils du ciment ?
Non, il s’agit de laitier moulu de haut fourneau et non pas d’un ciment répondant à la norme NF EN 197-1.
Les « ciments verts » existent-t-ils ?
Il n’y a pas de « ciments verts » mais des ciments à bas taux de CO2, répondant à des applications spécifiques. Ce sont les ciments multiconstituants (clinker + laitier/cendres volantes…). Fabriqués en cimenterie, ils permettent de réduire l’impact environnemental des bétons.
(cf. page 6 : « Quelle charge en CO2 dans le cadre des analyses de cycle de vie ? »)
Les ciments multi-constituants sont-ils nouveaux ?
Les fabricants de ciments proposent des ciments multi-constituants, dont ceux comprenant du laitier, depuis des décennies ! Ils représentent aujourd’hui 70% de la totalité des ciments vendus en France. (Source : SFIC) Les ciments multi-constituants au laitier, quels avantages pour les bétons ?
Le laitier est un résidu de l’industrie sidérurgique dont la composition chimique est variable. Seul le procédé de fabrication en cimenterie, plutôt qu’un mélange en centrale à béton, permet d’optimiser son utilisation, ou celle d’autres constituants, pour assurer aux bétons régularité, qualité et performances, tout en préservant l’environnement.
Objectif : réduire les émissions de CO2
Depuis plus de 40 ans, les fabricants de ciments s’emploient à réduire leur impact environnemental et, en particulier, leurs émissions de CO2. Pour cela, plusieurs actions sont menées :
- l’amélioration de l’efficacité énergétique des fours de cuisson et des process,
- l’utilisation de combustibles alternatifs (résidus industriels, biomasse…) en substitution partielle des combustibles fossiles utilisés pour alimenter les fours de cimenterie.
Les ciments multi-constituants, un progrès pour l’environnement !
Depuis des décennies, les fabricants de ciments proposent une large gamme de ciments multi-constituants (clinker + laitier/cendres volantes…). Fabriqués en cimenterie, ces produits permettent de réduire l’impact environnemental des bétons.
En 2008, les fabricants de ciments ont utilisé, en France, 4,4 millions de tonnes de constituants autres que du clinker (laitier, cendres volantes, calcaire) pour une production globale de ciments de 21,4 millions de tonnes. (Source : ATILH)
CIMENT ET LAITIER… MODE D’EMPLOI
Le laitier, de quoi s’agit-il ?
Constitué de chaux, d’alumine et de silice, le laitier est un résidu récupéré en fusion au-dessus de la fonte lors de la fabrication de cette dernière dans les usines sidérurgiques à hauts-fourneaux.
Attention, le laitier n’est pas du ciment !
Le laitier moulu de haut fourneau pour utilisation dans le béton, mortier et coulis ne peut être qualifié de ciment, terme dont la définition est donnée par la norme NF EN 197-1. Le laitier n’est pas un liant hydraulique, à la différence du ciment qui est un produit fini de l’industrie cimentière exclusivement fabriqué pour la construction de logements et d’infrastructures, indispensables à l’homme. Il possède des propriétés hydrauliques latentes qui ne sont activées qu’en présence de clinker.
Le laitier de haut fourneau : déchet ou sous-produit ?
Une nouvelle Directive 2008/98/CE du Parlement Européen et du Conseil du 19 novembre 2008 est entrée en vigueur le 12 décembre 2008. Ce texte introduit respectivement : la définition d’un sous-produit (Article 5) et les critères permettant à un déchet de cesser de l’être (Article 6). Dans ce cadre, le laitier de haut fourneau devrait sans doute être rapidement reconnu comme un sous-produit à l’exemple de certains pays européens.
Quelle charge en CO2 dans le cadre des analyses de cycle de vie ?
Ce nouveau classement aurait pour conséquence de transférer sur le laitier une part de la charge de CO2 générée lors de la production de l’acier (dans une fourchette pouvant aller de 0 à 1,7 tonne, suivant la méthodologie employée). Le laitier perdrait alors tout ou partie de son intérêt environnemental.
Le laitier, constituant du ciment
Selon la norme NF EN 197-1, trois types de ciments comportent des pourcentages de laitiers assez importants.
Il s’agit du ciment Portland au laitier CEM II/A-S ou B-S, du ciment de haut fourneau CEM III/A, B ou C ou du ciment composé CEM V/A ou B.
| Type de ciment | Notation | % de clinker | % de laitier de haut fourneau | % de pouzzolanes naturelles ou naturelles calcinées ou cendres volantes siliceuses |
| Ciment Portland au laitier | CEM II/A-S CEM II/B-S | 80-94 65-79 | 6-20 21-35 | – – |
| Ciment de haut fourneau | CEM III/A CEM III/B CEM III/C | 35-64 20-34 5-19 | 36-65 66-80 81-95 | – – – |
| Ciment composé | CEM V/A CEM V/B | 40-64 20-38 | 18-30 31-50 | 18-30 31-50 |
Le laitier, une addition sous conditions !
Selon la norme NF EN 206-1 (tableaux NA.F.1 et NA.F.2), l’utilisation du laitier en addition directe dans la fabrication du béton ne peut excéder 30% du liant total.
Si d’autres pays européens, avec la France, ont autorisé l’utilisation du laitier en addition directe dans la fabrication du béton, son emploi diffère, toutefois, d’un pays à l’autre, en fonction des aspects géologiques et climatiques, de la disponibilité des constituants et, surtout, des techniques de construction mises en œuvre (par exemple, le temps de décoffrage du béton).
LE LAITIER EN AMONT OU EN AVAL ?
Une question de performances et d’environnement
Afin de pallier la variabilité des laitiers, le procédé de fabrication en cimenterie offre différents leviers :
• l’ajustement de la finesse (capacité à monter le Blaine clinker), qui ne peut pas être mis en œuvre lors des mélanges laitier/ciment réalisés en centrale à béton (BPE ou Préfabrication),
• le suivi de l’historique des compositions et des performances mécaniques, utilisé en cimenterie, pour
adapter autant que nécessaire la constitution des ciments composés et assurer leurs performances.
Ces adaptations sont difficiles à réaliser en centrale à béton. Pour réaliser un béton de performance équivalente, le producteur de béton ne peut augmenter que le dosage en CEM I.
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