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Caractéristiques et emplois des ciments Partie 3

1.3 Caractéristiques et emplois des ciments

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L’industrie cimentière met aujourd’hui à la disposition de l’utilisateur un grand nombre de ciments qui présentent des caractéristiques bien définies et adaptées à des domaines d’emploi déterminés. 
La gamme étendue de résistances, de nature ou de vitesse de prise et de durcissement répond aux usages très divers qui sont faits du béton sur chantier ou en usine, dans le bâtiment ou les travaux publics. 
Impératifs climatiques, résistance à des agents agressifs, autant de paramètres qui doivent aider à choisir le ciment le plus approprié. 
Pour faire ce choix, il importe de connaître les caractéristiques spécifiques des différentes catégories de ciment prévues par la normalisation. 
Il convient de souligner que lorsqu’on parle de résistances de ciments, il s’agit de valeurs spécifiées dans la norme. 
Les valeurs de résistance des bétons obtenues à partir de ces ciments peuvent être très différentes en plus ou en moins. 
C’est ainsi qu’on peut réaliser des bétons de hautes performances dépassant 100 MPa de résistance à la compression à partir de CEM I 42,5 ou 52,5.

L’objet de cette documentation est de fournir successivement les caractéristiques principales suivantes : 
• composition ; 
• résistances mécaniques ; 
• caractéristiques garanties. 

Les domaines d’emploi qui découlent de ces propriétés sont décrits ensuite, ainsi que les particularités liées à la mise en œuvre ou aux restrictions d’emploi. 

Les ciments Portland CEM I Norme NF EN 197-1 

■ Composition 
Les ciments Portland résultent du broyage de clinker et de sulfate de calcium (gypse ou anhydrite) pour régulariser la prise, et éventuellement de constituants secondaires en faible quantité (inférieure à 5 %). 
La teneur en clinker est au minimum de 95 %.

■ Caractéristiques garanties 
En dehors des valeurs normales des classes de résistance énoncées dans le chapitre 1.2, la norme prévoit le respect de valeurs limites garanties à 2,7 et 28 jours. 
Ces résistances sont mesurées sur « mortier normal ».

Les caractéristiques chimiques, qui sont un facteur important de la résistance des bétons à des ambiances agressives, concernent la teneur en anhydride sulfurique (SO3) inférieure à 4 % (4,5 % pour les classes 42,5 R et 52,5), et en ions chlore inférieure à 0,10 %. 

■ Domaines d’emploi principaux 
Les CEM I ordinaires conviennent pour des travaux de toute nature, en béton armé ou en béton précontraint. 
Par contre, leurs caractéristiques n’en justifient généralement pas l’emploi pour les travaux de maçonnerie courante et les bétons en grande masse ou faiblement armés. 
Les CEM I R conviennent pour les mêmes travaux, mais permettent un décoffrage rapide, appréciable notamment en préfabrication. 
Les CEM I 52,5 ou 52,5 R conviennent pour les travaux de béton armé ou précontraint pour lesquels est recherchée une résistance exceptionnelle. Pour les travaux en milieu agressif (terrain gypseux, eaux de mer, eaux sulfatées), on emploiera des ciments Portland pour travaux à la mer PM, ou pour travaux en eaux à haute teneur en sulfates ES

■ Précautions particulières 
Pour les travaux massifs, on utilisera plutôt des ciments à faible chaleur d’hydratation initiale CP. 

Les ciments Portland composés CEM II norme NF EN 197-1 

■ Composition 
Les ciments Portland composés résultent du mélange de clinker en quantité au moins égale à 65 % et d’autres constituants tels que laitiers, cendres volantes, pouzzolanes, fumée de silice, dont le total ne dépasse pas 35 %. 
■ Caractéristiques garanties 
De même que pour les CEM I, des résistances minimales variant avec les classes sont garanties à 2,7 et 28 jours (voir tableau ci contre). 
Les valeurs limites garanties concernent la teneur en SO3 inférieure à 4 % (ou 4,5 % voir ci contre) et la teneur en ions chlore inférieure à 0,10 % (0,05 % pour la classe 52,5 R). 
■ Domaines d’emploi principaux 
Les CEM II 32,5 conviennent bien pour les travaux de maçonnerie et les bétons peu sollicités. 
Les CEM II 32,5 et 42,5 conviennent pour les travaux de toute nature en béton armé ou en béton précontraint. 
De façon générale, les CEM II sont bien adaptés pour les travaux massifs exigeant une élévation de température modérée, les routes et le béton manufacturé. 
La classe R sera préférée pour les travaux exigeant de hautes résistances initiales (préfabrication, décoffrage rapide). 
Pour les travaux en milieux agressifs, on emploiera les ciments pour travaux à la mer (PM) ou résistants aux eaux sulfatées (ES). 
■ Précautions particulières 
Lorsque l’aspect est important (béton brut, enduits), il convient d’éviter l’emploi de certains CEM II comportant des proportions importantes de constituants susceptibles d’entraîner des variations de teinte trop marquées, les cendres volantes notamment.



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