4.2 : Ciment Portland

Le ciment Portland est l'ingrédient liant essentiel du béton, fabriqué à partir de matériaux finement broyés, notamment de chaux, de fer, de silice et d'alumine. La chaux est principalement dérivée du calcaire, du marbre, de la marne, des coquillages et des argiles, qui fournissent également du fer et de l'alumine, tandis que la silice provient du sable, de la craie et de la bauxite. La fabrication contemporaine du ciment Portland est une source importante d'émissions de dioxyde de carbone, ce qui incite à la recherche sur la réduction de sa teneur dans le béton grâce à des matériaux supplémentaires alternatifs, tels que des sous-produits industriels, comme les scories de four à fer, les cendres volantes et la fumée de silice.

Le processus de fabrication implique le broyage de ces ingrédients, suivi d'une méthode humide ou sèche pour préparer le ciment. Dans le processus sec, les matières premières sont broyées en poudre, mélangées et chauffées dans un four, tandis que le processus humide consiste à mélanger les matières broyées avec de l'eau pour former une boue avant le chauffage. Le four à haute température, fonctionnant entre 1426,67 et 1648,89°C, transforme le matériau en clinker, qui est ensuite refroidi et broyé avec une petite quantité de gypse pour produire une poudre fine. Le gypse ajouté permet de contrôler le temps de prise du ciment.

Le ciment Portland est principalement expédié en vrac par train ou par de grandes remorques et vendu à la tonne. De plus petites quantités sont emballées dans des sacs qui pèsent généralement 42,64 kg et contiennent 0,03 m^3 de ciment.