Le calcaire et l'argile nécessaires à la fabrication
du ciment étaient extraits de la carrière et acheminés
par camions à l'atelier de concassage où les blocs
de grosse taille étaient réduits une première
fois avant la fabrication du "cru".
Fabriquer le cru consistait à mélanger calcaire,
argile et minerai de fer après que ces matériaux
aient été finement broyés et dosés.
Stocké dans un silo, ce cru était appelé
"farine".
Le cru était ensuite introduit sur une grille de séchage
(grille Lepol) sous forme de granules, et cuit dans un four à
1450 °C.
Sous l'effet de la température, la matière se transformait
en une roche artificielle : le "clinker". Le
clinker était ensuite broyé très finement
avec de la pouzzolane et du gypse, indispensable
régulateur de prise, dans des pourcentages déterminant
les qualités du ciment.
La cimenterie produisait essentiellement deux qualités
de ciment (CPI 35 et CPJ 45) et pouvait à la demande produire
du CPA 55.
Dans la voie sèche, le cru était séché,
puis broyé très finement après avoir été
homogénéisé et éventuellement corrigé
chimiquement dans des grands silos équipés par
un malaxage pneumatique ; il était introduit sous forme
pulvérulente dans le four.
Dans la voie semi-sèche, le cru n'était introduit
qu'après avoir été aggloméré
sous forme de boulettes dans de grands granulateurs.
On utilisait autrefois des fours droits (cas de SCA à
ses débuts) dérivés des fours à chaux
qui employaient la voie semi-sèche. Les fours modernes
généralement tournants étaient constitués
de grands cylindres mécaniques tapissés intérieurement
de réfractaires ayant quelques mètres de diamètre
et plus de 100 m de long. Légèrement inclinés,
ils tournaient lentement de façon à faire progresser
le cru introduit dans la partie haute. Une flamme alimentée
au charbon pulvérisé, au fuel ou au gaz, était
allumée à l'autre extrémité du four.
C'est à ce niveau qu'était recueilli le clinker
sous forme de nodules incandescents. De puissants dépoussiéreurs
électrostatiques installés à la base des
cheminées d'évacuation des gaz et à d'autres
points critiques des cimenteries tendaient à faire de
ces cimenteries des usines moins polluantes.
Le ciment Portland contient 4 constituants principaux :
le silicate tricalcique (C3S), le silicate bicalcique
(C2S), l'aluminate tricalcique (C3A), le ferro-aluminate
tétracalcique (C4AF).
L'élément noble du ciment est le silicate tricalcique
(C3S) qui lui donne ses fortes résistances. Avant guerre,
le ciment Portland en contenait fréquemment 50 %. Il en
contient maintenant (2014) fréquemment 60 % voire 70 %
pour des ciments très résistants. Par hydratation,
les silicates tri et bicalciques donnent du silicate monocalcique
hydraté et dégagent de la chaux libre hydratée.
Ce sont les cristaux de silicate monocalcique hydraté
qui en se fixant entre eux et aux granulats confèrent
au ciment sa résistance.
Les ciments résistants à l'eau de mer sont des
ciments à faible teneur en aluminate de chaux (C3A).
L'hydratation du C3A a l'inconvénient de dégager
beaucoup de chaleur et celui de favoriser sa combinaison avec
les sulfates pour donner du sulfo-aluminate tricalcique dont
la formation très expansive provoque la dégradation
des bétons durcis. C'est là l'explication de l'attaque
des bétons par l'eau de mer ou par les eaux séléniteuses
contenant du sulfate de calcium.
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