Quels sont les différents types de matières premières pour le ciment?
Les matières premières de base pour le ciment sont l'eau, le calcaire et l'argile. Cependant, le ciment, comme les matériaux de construction apparentés tels que le mortier et le béton, peut également contenir d'autres ingrédients essentiels, tels que le sable, le schiste et le minerai de fer, qui peuvent également contenir des traces d'aluminium. Lorsque les matières premières pour le ciment sont mélangées dans un environnement qui descend fréquemment au-dessous du point de congélation de l’eau à 32 ° Fahrenheit (0,0 ° Celsius), il est courant d’ajouter du sel ou du chlorure de sodium et éventuellement du chlorure de calcium au mélange afin d’abaisser la température ambiante. point de congélation de l'eau. Bien que le ciment durcisse même au-dessous du point de congélation de l'eau, il peut prendre plus de temps, ce qui peut contribuer aux faiblesses structurelles du produit final. Depuis 2011, des sous-produits industriels sont également ajoutés aux mélanges de ciment.
Les types de matières premières pour le ciment peuvent également varier en ce sens que certains mélanges contiennent, à compter de 2011, des sous-produits industriels qui seraient autrement considérés comme des déchets et qui peuvent ajouter des qualités bénéfiques au mélange de ciment. Le ciment lui-même est une matière première pour le béton. Il est composé de ciment et de mélanges de roches, tels que des graviers, des schistes ou des cailloux, mélangés à des granulats fins, composés d’eau et d’air. Les substitutions de sous-produits industriels aux matières premières utilisées pour le ciment et le béton incluent cendres, fumée de silice et laitier de haut fourneau.
Les cendres volantes sont un type de déchets produits lors de nombreux types de processus de combustion industriels. Il se compose de fines particules de cendres en suspension dans l'air ainsi que de particules de combustible solide pouvant être récupérées dans les épurateurs à cheminée. Il est considéré comme un composé de renforcement utile dans les matériaux de roche et de brique manufacturés, comme le béton, et peut remplacer le ciment dans le mélange à des niveaux allant de 25% à 70%.
Un autre des sous-produits industriels clés utilisés dans la fabrication du ciment est la fumée de silice, utilisée comme composé de remplacement à 10% du ciment. Il consiste principalement en un mélange en poudre de particules de dioxyde de silicium et est relativement nouveau dans l'industrie du bâtiment. Bien que la production de béton et de ciment soit une pratique depuis au moins 2 500 ans av. En effet, il s’agit d’un matériau unique en son genre, qui se distingue nettement de la silice fondue et qui est un sous-produit de l’activité industrielle dans les fours à arc électrique. L'adoption d'une législation environnementale de plus en plus stricte aux États-Unis et en Europe dans les années 1970 a amené les fabricants à récupérer la fumée de silice en tant que sous-produit de déchet, et la Norvège a été le premier pays à en trouver un usage en dehors de son déversement dans des décharges.
Le laitier de haut fourneau est également un autre ingrédient important trouvé lors de l’achat de matières premières pour le ciment. Il est souvent désigné sous le nom de laitier de haut fourneau granulé (GGBFS) et remplace le ciment dans le béton aux mêmes niveaux que ceux utilisés pour les cendres volantes, généralement dans des mélanges à 25%, 50% ou 70%. Le GGBFS est un sous-produit de l’industrie des fours d’acier et de fer et, lorsqu’il est utilisé, il est connu pour prolonger la durée de vie des bâtiments de 50 à 100 ans. L'intégration de GGBFS à partir de 2011 dans le ciment a été largement appliquée dans des pays asiatiques tels que le Japon et Singapour, ainsi qu'en Europe, avec une utilisation plus limitée du produit dans la fabrication de béton aux États-Unis.