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Le ciment 2016 Université d'Oran 1 Ahmed Ben Bella Page 1 PROMOTION 2015~2016 G

Le ciment 2016 Université d'Oran 1 Ahmed Ben Bella Page 1 PROMOTION 2015~2016 GRANDE REACTION INDUSTRIELLE Présenter par : BELKADI ABDELMOUMEN FERDAGH WAHIBA SLIMANI FATIMA [EXPOSE SUR LE CIMENT] Le ciment 2016 Université d'Oran 1 Ahmed Ben Bella Page 2 SOMMAIRE 1 INTRODUCTION .............................................................................................................. 4 2 GENERALITE .................................................................................................................... 5 2.1 Histoire du ciment ....................................................................................................... 5 2.2 Naissance et l’histoire de l’industrie cimentière algérienne ........................................ 5 2.3 Définition ..................................................................................................................... 6 2.4 Les types des ciments .................................................................................................. 6 2.4.1 Ciment prompt naturel (CNP) .............................................................................. 6 2.4.2 Ciment alumineux fondu (CA) ............................................................................. 6 2.4.3 Ciment à maçonner (CM) ..................................................................................... 6 2.4.4 Le ciment blanc .................................................................................................... 6 2.4.5 Ciment portland .................................................................................................... 6 2.5 Marchés du ciment dans le monde .............................................................................. 7 2.6 Le ciment en Algérie ................................................................................................... 8 3 CHIMIE DU CIMENT ....................................................................................................... 9 3.1 Notations chimiques cimentières ................................................................................. 9 3.2 Ciment portland ......................................................................................................... 10 3.3 Les types du ciment Portland ..................................................................................... 10 3.3.1 Le ciment Portland : CEM I ............................................................................... 10 3.3.2 Le ciment Portland composé : CEM II/A ou B .................................................. 10 3.3.3 Le ciment de haut fourneau : CEM III ............................................................... 10 3.3.4 Le ciment au laitier et aux cendres : CEM V/A ou B ........................................ 10 3.4 Le clinker ................................................................................................................... 11 3.4.1 Composition chimique du clinker ...................................................................... 11 3.5 Hydratation des silicates : C3S et C2S ....................................................................... 12 3.6 Hydratation des aluminates C3A et C4AF .................................................................. 13 Le ciment 2016 Université d'Oran 1 Ahmed Ben Bella Page 3 4 L’INDUSTRIE DU CIMENT ........................................................................................... 14 4.1 Les étapes principales de la fabrication du ciment .................................................... 14 4.2 Les voies de la fabrication du ciment ........................................................................ 15 4.2.1 La voie humide ................................................................................................... 16 4.2.2 La voie semi-humide avec filtre presse et tour de préchauffage ........................ 17 4.2.3 La voie semi-humide avec filtre presse grille Lepol .......................................... 18 4.2.4 La voie semi-sèche avec sole de granulation et grille lepol ............................... 19 4.2.5 La voie sèche avec tour de préchauffage............................................................ 20 4.2.6 La voie sèche avec tour de pré-calcination ........................................................ 21 Le ciment 2016 Université d'Oran 1 Ahmed Ben Bella Page 4 1 INTRODUCTION Le ciment est un « liant hydraulique ». Par « liant », il est sous-entendu une matière susceptible d'en agglomérer d'autres. Le qualificatif «hydraulique» précise, d'une part, que ce liant durcit à froid par gâchage à l'eau, sans addition d'un autre corps réactif et, d'autre part, qu'il durcit, non seulement dans l'air, mais également dans l'eau. Mélangé à certains sols ou granulats, et en présence d'eau, le ciment crée progressivement une cohésion croissante au sein du mélange qui se traduit par l'obtention de matériaux rigides et durs à performances mécaniques élevées. En fonction de la nature des constituants utilisés et de leurs proportions dans les mélanges réalisés, cette poudre « magique » qu'est le ciment permet la mise au point d'une grande variété de produits répondant ainsi aux besoins des concepteurs, des utilisateurs et des exploitants des ouvrages, ceci dans des domaines aussi divers que le bâtiment, les ouvrages d'art, le génie civil et les routes. À cet égard, on peut citer le béton, matériau de construction le plus utilisé dans le monde, mais aussi tous les matériaux traités aux liants hydrauliques employés dans la construction des infrastructures de transport. Le ciment 2016 Université d'Oran 1 Ahmed Ben Bella Page 5 2 GENERALITE 2.1 Histoire du ciment Les Romains furent sans doute les premiers à fabriquer des liants hydrauliques susceptibles de durcir sous l’eau. Pour cela, ils mélangeaient de la chaux et des cendres volcaniques de la région de Pouzzoles. C’est de là qu’est venu le terme bien connu de « pouzzolanique », qui se dit d’un matériau capable, en présence d’eau, de fixer la chaux. En revanche, cette propriété d’hydraulicité du mélange ainsi constitué est restée totalement inexpliquée jusqu’aux travaux de Louis Vicat qui élabore, en 1817, la théorie de l’hydraulicité et fait connaître le résultat de ses recherches. Il donne des indications précises sur les proportions de calcaire et de silice nécessaires pour constituer le mélange qui, après cuisson à la température convenable et broyage, sera un véritable liant hydraulique fabriqué industriellement : le ciment artificiel. L’industrie du ciment était née. Quelques années plus tard, en 1824, l’Écossais Aspdin donnait le nom de Portland au ciment qu’il fabriquait et qui égalait les performances de la pierre de cette région 2.2 Naissance et l’histoire de l’industrie cimentière algérienne La période entre 1962 et 1967 : Durant cette période, la gestion demeurait entre les mains du propriétaire (Lafarge) et ce jusqu’en 1967 date à laquelle fut décrétée la nationalisation et la création de la Société nationale des matériaux de construction «SNMC», qui en plus du ciment récupéra également les produits rouges et le béton ainsi que la céramique et les agrégats. La Période entre 1967 et 1983 a connu la restructuration de la SNMC. La SNMC engagea un vaste programme d’investissement pour la rénovation des lignes héritées de Lafarge et la réalisation de douze (12) nouvelles lignes de production en voie sèche, procédé plus moderne que celui de la voie humide. La capacité globale est passée alors à 10.000.000 T/an. Avant sa fermeture en 1972 pour rénovation, la cimenterie de Meftah produisait 50.000 t/an, celle de Zahana : 200.000 t/an et Raïs Hamidou : 400.000 T. Le ciment 2016 Université d'Oran 1 Ahmed Ben Bella Page 6 2.3 Définition Le ciment est une poudre minérale fine, principal composant du béton, auquel il confère un certain nombre de propriétés, et notamment sa résistance. Il s’agit d’un matériau de construction de haute qualité, économique, utilisé dans les projets de construction du monde entier. Le ciment est obtenu par broyage et cuisson à 1 450°C, d'un mélange de calcaire et d'argile. Appelé clinker, ce matériau granulaire est pour l'essentiel une combinaison de chaux, de silice, d'alumine et d'oxyde de fer. 2.4 Les types des ciments 2.4.1 Ciment prompt naturel (CNP) Le ciment prompt naturel est un produit, à prise rapide, et à résistances élevées à très court terme. 2.4.2 Ciment alumineux fondu (CA) Le ciment alumineux fondu est particulièrement adapté aux domaines suivants : ouvrages en milieux agricoles, canalisations, assainissement ;fours, cheminées (bétons réfractaires) ;travaux de réparation ; scellements (en mélange avec du ciment Portland pour la préparation de mortiers à prise réglable). 2.4.3 Ciment à maçonner (CM) Ces ciments, dont les résistances sont volontairement limitées par rapport aux ciments classiques, 2.4.4 Le ciment blanc Grâce à sa blancheur, le ciment blanc permet la mise en valeur des teintes des granulats dans les bétons apparents. La pâte peut être elle même colorée à l’aide de pigments minéraux. 2.4.5 Ciment portland Les ciments Portland sont des liants hydrauliques composés principalement de silicates de calcium hydrauliques qui font prise et durcissent en vertu d'une réaction chimique à l'eau appelée hydratation. Le ciment 2016 Université d'Oran 1 Ahmed Ben Bella Page 7 2.5 Marchés du ciment dans le monde La consommation mondiale de ciment a plus que doublé en 15 ans ; elle est de 2,96 milliards de tonnes (Mdt) en 2009 et devrait atteindre 3,2 Mdt dans les années à venir. La Chine demeurait en 2010 le premier producteur et consommateur mondial de ciment avec environ 1,8 Mdt soit à peu près 56 % de la consommation mondiale suivie de l’Inde (205 millions de tonnes). On estime que les marchés émergents consomment aujourd’hui 90 % de la production de ciment, contre 65 % il y a vingt ans. Selon les analyses du secteur, la consommation mondiale de ciment devrait croître régulièrement jusqu’en 2030-2050, pour culminer autour de 5 Mdt. Dans cet intervalle, la consommation de la Chine pourrait être ramenée au-dessous de 1,4 Mdt, tandis que celle de l’Inde pourrait atteindre 800 millions de tonnes (Mt). La consommation de ciment suit une courbe « en cloche », qui atteint son plus haut niveau en phase de maturité, la Chine pourrait être en train d’aborder cette phase alors que L’inde est encore en phase de croissance initiale et décroît ensuite pour rejoindre un niveau de consommation asymptotique. Figure 1 : histogramme représente la production en (Mt) dans plusieurs pays pendant les années [2003 - 2004 – 2005 – 2006] Le ciment 2016 Université d'Oran 1 Ahmed Ben Bella Page 8 2.6 Le ciment en Algérie L’Algérie comme certains pays du moyen orient, a autorisé plusieurs acteurs étrangers à investir dans le secteur du ciment. En effet, en 2011, on comptait une douzaine de cimenteries publiques. En 2010, la production de ciment du secteur public avait atteint 11,219 millions de tonnes. Avec une production de plus de 11 millions de tonnes par ans, le secteur public couvre 67% de la production nationale, alors que le reste est assuré par le secteur privé. Le groupe industriel public spécialisé dans la production de ciment et d’autres matériaux de construction a été créé en novembre 2009 pour remplacer la Société de gestion des participations de l’Etat (SGPGICA, Industrie des ciments), dans le cadre de la mise en œuvre de la nouvelle stratégie industrielle. Les 12 cimenteries gérées par ce groupe sont celles de Hadjar- Soud (Annaba), de Ain Kebira (Sétif), uploads/Ingenierie_Lourd/ belkadi-ferdagh-slimani.pdf