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Recherche, développement & Innovation


CemCalc

Ciments ternaires à haute teneur en calcaire et à faible teneur en cendres volantes
Projet
Avec le soutien de:

Service public de Wallonie DG06


En collaboration avec:

CRIC - OCCN ULG


Date début: 01.04.2013
Date fin: 31.08.2015

Responsable s :
Kim-Séang Lauch , Vinciane Dieryck

Contact:
CSTC
Avenue P. Holoffe 21
B-1342 LIMELETTE
tel. : +32 (0)2 6557711
research@bbri.be

Description

La recherche CemCalc II s’attache à développer de nouveaux ciments ternaires à haute teneur en calcaire et à faible teneur en cendres volantes et à étudier les performances mécaniques et de durabilité des bétons confectionnés à partir de ces ciments

Objectifs

La production de clinker, composant principal du ciment Portland (CEM I) libère des quantités importantes de CO2 . Une solution consiste à substituer une partie du clinker par des laitiers de haut-fourneau, des cendres volantes et/ou des fillers calcaires. Le calcaire étant disponible en abondance en Wallonie et de façon à être moins dépendant des sidérurgistes producteurs de laitier, le but du projet Cemcalc est la mise au point de nouveaux ciments ternaires à haute teneur en calcaire et à faible teneur en laitier ou cendres volantes, non répertoriés dans la norme NBN EN 197-1, qui classe les ciments courants. Il est pour cela nécessaire de vérifier leur aptitude à l’emploi dans les bétons en étudiant les performances mécaniques et de durabilité de bétons confectionnés à partir de ces ciments. A l’issue de cette recherche, des règles technologiques sont établies pour leur utilisation dans le béton en définissant les domaines d’application potentiels et des exigences de durabilité.

Résultats et Publications

Dans un premier temps, la recherche s’est focalisée sur le développement de ciments ternaires, à haute teneur en calcaire et faible teneur en laitier. Une étude préliminaire sur mortiers a été réalisée sur 12 compositions de ciments contenant jusqu’à 35% de fillers calcaires, avec un maximum de 30% de laitier. Les résultats montrent qu’elles satisfont toutes aux exigences mécaniques et physiques de la norme « ciment » (NBN EN 197-1). 5 compositions ont ensuite été sélectionnées pour l’étude des performances mécaniques et de durabilité des bétons. Les performances mécaniques visées ont pu être obtenues avec un ciment contenant jusqu’à 25% de calcaire. Les performances de durabilité sont évaluées sur base des critères de la NBN B15-100 qui définit une méthodologie pour l’évaluation de l’aptitude à l’emploi de nouveaux ciments. La résistance des bétons au gel, à la diffusion des chlorures et aux sulfates respecte les critères de la norme NBN B 15-100 jusqu’à des teneurs en calcaire de 25% à 35% selon les cas. Par contre, la résistance à la carbonatation ne satisfait pas à la norme et nécessiterait d’augmenter les teneurs en ciment des bétons.

Dans un deuxième temps, de façon à être moins dépendant des sidérurgistes producteurs de laitier, la recherche s’est axée sur les ciments à haute teneur en calcaire et à faible teneur en cendres volantes, en suivant la même méthodologie de travail que dans la première phase. Une étude préliminaire sur mortiers a été réalisée sur 12 compositions de ciments. Des ciments à base de cendres volantes thermiques ont en outre été comparés à des ciments constitués de cendres volantes de co-combustion. 5 compositions ont ensuite été sélectionnées pour l’étude des performances mécaniques et de durabilité des bétons. Cette étude est en cours. Les premiers résultats montrent des performances mécaniques inférieures à celles obtenues avec les ciments ternaires à base de calcaire et laitier, à composition équivalente.

- «Nouveaux ciments ternaires : l’importance de l’évaluation de la durabilité », V. Dieryck, I. Lecomte, Journée belge du béton, 16 octobre 2014,
- « Durabilité des ciments ternaires à base de laitier vis-à-vis des attaques sulfatiques », M. Rondeux, L. Courard, F. Michel, G. Vanhamme, C. Pierre, V. Pollet, I. Lecomte et V. Dieryck Quinzième édition des Journées Scientifiques du Regroupement Francophone pour la Recherche et la Formation sur le Béton (RF)2B, Douai, France, 03-04 juillet 2014.

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