Un jardinier créatif, Joseph Monier (1823-1906) dépose, entre 1867 et 1891, plusieurs brevets décrivant un système de construction à base de fer et de ciment, destiné à fabriquer des jardinières, tuyaux et réservoirs à eau. Il est l'inventeur du « ciment armé ».
Dès l'Antiquité
Le ciment est utilisé depuis des millénaires : dans l'Égypte antique, c'est un mortier de plâtre qui liait les pierres.
Le ciment romain
En 1796, James Parker découvre sur l'île de Sheppey, en Grande-Bretagne, un calcaire suffisamment argileux pour donner, après une cuisson à 900 °C , un ciment naturel à prise rapide.
En 1756, James Smeaton met au point le premier mortier de chaux hydraulique par l'ajout de pierre calcaire calcinée d'argile et de terre pouzzolanique d'Italie.
Le ciment est fabriqué en montant en température jusqu'à 1 450 ° C, un mélange défini et finement broyé de calcaire, d'argile et de sable dans un four rotatif. Sous l'effet de la chaleur, la farine issue de ce mélange se transforme en clinker.
Les Romains ont fait leur béton de chaux en mélangeant la chaux à des roches volcaniques. Pour les structures sous-marines, la chaux (vive) et les cendres volcaniques ont été mélangés pour former le mortier, et ce mortier a été jetés dans des coffrages en bois avec des tufs volcaniques.
Il est considéré comme l'inventeur du ciment moderne, mais il publie ses travaux sans prendre de brevets. C'est l'Anglais Joseph Aspdin qui fait breveter en 1824 le ciment "Portland", obtenu à partir d'un procédé de calcination combinant la cuisson de calcaire et d'argile dans des fours alimentés au charbon.
J.C. Le ciment romain se compose en effet d'un mélange de chaux et de pouzzolane (un granulat à base de scories volcaniques) justement présent naturellement aux alentours du Vésuve.
L'article explique en fait que le ciment est une poudre très fine créée à partir de calcaire calciné contenant principalement du calcium et du silicone. Cette poudre est utilisée comme agent liant dans la fabrication du béton. Le béton est quant à lui un mélange hétérogène de ciment, de sable, de pierre pilée et d'eau.
En 1729, l'ingénieur Belidor, qui préconise son emploi en fondation, ne parle plus que de mortier de pierres, mais l'architecte d'Avaler donne cette définition en 1755 : “béton, sorte de mortier qu'on jette dans les fondements, et qui durcit extrêmement”.
La composition classique du ciment est de 80 % de calcaire et 20 % d'argile. Les deux éléments sont broyés, cuits à très haute température, puis le résultat (clinker) est à nouveau broyé.
Le clinker Portland
Le principal constituant des ciments est le clinker. Il est constitué de silicates de calcium (C3S et C2S) et d'aluminates de calcium (C3A et C4AF).
Faire du béton : un dosage précis
Que vous souhaitiez couler une dalle en béton, élever des murs en béton armé ou faire un sol en béton ciré, votre béton sera toujours composé de 3 ingrédients de base : des granulats (sable et gravillons), du ciment et de l'eau.
Une jeune pousse vendéenne lance une cimenterie aux émissions de carbone divisées par quatre. Déjà testé en Australie et en Angleterre, ce ciment vert révolutionne le bilan carbone de la construction. Produire une tonne de ciment implique une cuisson à 1.400 degrés et l'émission d'une tonne de CO2.
CIMENT - blanc - n.m. :
Ciment obtenu avec des matières premières très pures (calcaire pur et kaolin) ; utilisé dans un but uniquement décoratif pour la fabrication d'enduits de parement, de mortiers de jointoiement, de bétons blancs, etc.
Le ciment durcit par hydratation des silicates et des aluminates de chaux, alors que la chaux durcit lentement à l'air en se carbonatant. La chaux est obtenue par cuisson du calcaire, CO3Ca, qui, vers 400 0C, perd son gaz carbonique et se transforme en chaux vive, CaO.
Avec 50% de ciment par m3 de béton, ce dernier fait partie des matériaux les moins écologiques à sa fabrication. Selon les derniers chiffres, l'industrie du ciment serait à elle seule responsable de près de 5 % des émissions annuelles de CO2 de la planète.
Le béton armé
En effet, l'acier est un matériau très résistant aussi bien lorsqu'il est tracté ou compressé. Le principal objectif de ce béton est de compenser les principales faiblesses d'un béton plus conventionnel, à savoir sa résistance globale, et les risques de fissuration sur le plus long terme.
Après broyage de roches calcaires et argileuses, une poudre nommée « cru » est obtenue. Le cru est ensuite cuit à 1 450° et se transforme en clinker. Réduit en poudre, le clinker se nomme ciment.
Ce ciment naturel est un liant hydraulique désormais conforme à la norme NF P 15-314, ce qui signifie que son temps de début de prise est inférieur à 4 minutes. Mieux encore, sur mortier, son temps de début de prise est réduit à 2 minutes, 4 minutes étant la durée de fin de prise, donc de durcissement terminé.
Le ciment fondu est préconisé pour les piliers, dallages et scellements. Le ciment prompt offre une prise rapide. Le ciment de Latex ou P5 s'utilise pour la réfection de balcons, piliers et poutres. Le mortier réfractaire résiste aux très hautes températures.
Un ciment de bonne qualité devrait être gris et ressemble à une nuance de type verdâtre. La couleur du ciment nous donne une estimation approximative de la qualité du ciment, ce qui signifie que le ciment contient un excès de chaux ou d'argile.