1.2 La normalisation du ciment
Historique de la normalisation
européenne
Les travaux de normalisation européenne dans
le domaine des ciments ont débuté en 1969, de
façon totalement volontaire, entre les six pays signataires du traité de Rome.
A partir de 1973, les travaux ont été poursuivis dans le cadre du CEN, au
sein du comité technique 51 Ciment et chaux de
construction.
L’objectif des travaux était double : élaborer des normes d’essais communes pour tous les
pays membres, et rédiger des normes de spécifications de produits.
Les normes d’essais ont été adoptées en 1987 et
1989.
Dès 1990, les performances de tous les
ciments ont donc été évaluées de la même façon
dans tous les pays membres du CEN ce qui a constitué un pas décisif pour la simplification des
échanges transfrontaliers.
L’adoption en 1989 de la Directive UE qui a fixé les
règles permettant la mise sur le marché des produits
de construction, a entraîné le rejet d’un projet de
norme de spécifications qui ne s’appliquait pas à
tous les ciments traditionnels et éprouvés.
Le CEN/TC 51 a ensuite repris ses travaux et inclus
tous les ciments dans le texte qui a été adopté
comme pré-norme ENV 197-1 en 1992.
Cette prénorme avait pour but de consacrer un certain niveau
de consensus permettant de faire évoluer les
normes nationales pour les rapprocher et de poursuivre les travaux en ne considérant que les derniers
points de divergence
A partir de cette prénorme européenne, de nombreux pays ont donc révisé leurs normes nationales
pour reprendre très largement, voire totalement, les
dispositions de la prénorme européenne ENV 197-1.
C’est ainsi que la France adopta en 1994 la norme
NF P 15-301 relative aux ciments courants qui
conservait cependant le niveau d’exigences de la
norme précédente de 1981.
La même démarche, effectuée simultanément dans
les différents pays de l’UE, a permis d’accomplir l’essentiel du chemin vers une norme européenne.
Le
dernier pas a été franchi avec l’adoption le 21 mai
2000 du projet de norme EN 197-1 à l’unanimité des
pays membres du CEN.
La norme EN 197-1 est la première norme harmonisée adoptée dans le cadre défini par la directive européenne « Produits de Construction ».
A partir du 1er avril 2001, les états membres
devront accepter que soient mis sur le marché les
ciments courants conformes à la norme EN 197-1
portant le marquage CE sur les sacs, ou sur les
documents d’accompagnement pour le vrac.
La norme européenne EN 197-1 est publiée par
l’AFNOR sous la référence NF EN 197-1 « Ciment –
partie 1 : Composition, spécifications et critères de
conformité des ciments courants ».
Les ciments courants sont subdivisés en 5 types
selon leur composition :
CEM I Ciment Portland
CEM II Ciment Portland composé
CEM III Ciment de Haut Fourneau
CEM IV Ciment pouzzolanique
CEM V Ciment composé
Les ciments de la norme NF EN 197-1
(ciments courants)
La norme NF EN 197-1 concerne les ciments les
plus courants.
D’autres normes existent concernant
soit des propriétés particulières (prise mer, résistance aux eaux sulfatées...) soit des ciments ayant des
normes entièrement spécifiques : ciment alumineux
fondu, ciment prompt naturel.
La norme NF EN 197-1 est subdivisée en trois
rubriques :
• une première partie descriptive qui définit les
constituants du ciment et délimite les différents types
de ciments ;
• une deuxième partie qui fixe les classes de résistance, les spécifications mécaniques et physico-chimiques ;
• une troisième partie est consacrée aux critères de
conformité, les procédures de leur vérification et les
seuils de garantie.
■ Définition du ciment
Le ciment est un liant hydraulique, c’est-à-dire une
matière inorganique finement moulue qui, gâchée
avec de l’eau, forme une pâte qui fait prise et durcit
par suite de réactions et processus d’hydratation et
qui, après durcissement, conserve sa résistance et
sa stabilité même sous l’eau.
Le ciment est obtenu à partir d’un ou plusieurs des
constituants définis ci-après.
■ Les constituants du ciment
Ils présentent l’une ou plusieurs des propriétés suivantes :
• des propriétés hydrauliques, c’est-à-dire qu’ils forment par réaction avec l’eau des composés hydratés
stables très peu solubles dans l’eau ;
• des propriétés pouzzolaniques, c’est-à-dire qu’ils
ont la faculté de former à température ordinaire, en
présence d’eau, par combinaison avec la chaux, des
composés hydratés, stables ;
• des propriétés physiques qui améliorent certaines
qualités du ciment (accroissement de la maniabilité
et de la compacité, diminution du ressuage...).
Clinker Portland (K)
Le clinker Portland est obtenu par cuisson, au moins
jusqu’à fusion partielle, d’un mélange fixé avec précision de matières premières (farine crue, pâte ou
suspension) contenant du CaO, SiO2, Al2O3 apportés par les calcaires et argiles de roches soigneusement sélectionnées.
Ce constituant entre dans la
composition de tous les ciments.
Laitier granulé de haut fourneau (S)
Le laitier granulé de haut fourneau est obtenu par
refroidissement rapide de la scorie fondue de composition convenable provenant de la fusion du minerai de fer dans un haut fourneau.
Le laitier granulé de haut fourneau doit présenter des
propriétés hydrauliques latentes (c’est-à-dire qui se
manifestent lorsqu’il a subi une activation convenable) pour convenir à son emploi en cimenterie.
Pouzzolanes naturelles (Z) ou naturelles calcinées (Q)
Les pouzzolanes naturelles sont des produits essentiellement composés de silice, d’alumine et d’oxyde
de fer, présentant soit naturellement (lorsqu’elles
sont d’origine volcanique) soit après activation thermique, des propriétés pouzzolaniques.
Cendres volantes siliceuses (V) ou calciques (W)
Les cendres volantes sont des particules pulvérulentes obtenues par dépoussiérage électrostatique
ou mécanique des gaz de chaudières alimentées au
charbon pulvérisé.
Schistes calcinés (T)
Sous réserve de caractéristiques convenables définies dans la norme les schistes calcinés peuvent
être utilisés.
Calcaires, (L, LL)
Ce sont des produits obtenus par broyage fin de
roches naturelles présentant une teneur en carbonate de calcium – CaCO3 – supérieure à 75 %.
Fumées de silice (D)
Les fumées de silice sont des particules très fines
(environ 1 µm) présentant une très forte teneur en
silice amorphe.
Elles proviennent de la réduction de quartz de grande pureté par du charbon dans des fours à arc électrique utilisés pour la production de silicium et d’alliages de ferrosilicium.
Sulfate de calcium
Le sulfate de calcium généralement du gypse doit
être ajouté en faible quantité aux autres constituants
du ciment au cours de sa fabrication, en vue de
réguler la prise.
Constituants secondaires
Les constituants secondaires sont des matériaux
minéraux naturels ou des matériaux minéraux dérivés du processus de fabrication du clinker ou des
constituants décrits dans les paragraphes ci-dessus,
sauf s’ils sont déjà inclus en tant que constituants
principaux du ciment. Ils ne peuvent excéder 5 % en
masse.
Additifs
Les additifs sont des constituants qui ne figurent
pas dans ceux énumérés ci-dessus et qui sont
ajoutés pour améliorer la fabrication ou les propriétés du ciment.
La quantité totale des additifs doit être inférieure ou
égale à 1 % en masse de ciment (exception faite des
pigments).
La proportion des additifs organiques,
sous forme d’extrait sec, doit être inférieure ou égale
à 0,5 % en masse de ciment.
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PARTIE 1 : Les ciments : fabrication – propriétés
ciment
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