La stabilité d’un ouvrage dépend fortement du matériel utilisé. Lorsqu’il s’agit du liant qu’est le ciment, la qualité est encore plus recherchée. Celle-ci dépend des procédés et des substances impliqués dans la fabrication. Alors, voici comment se prépare le ciment.
L’homogénéisation du ciment
Elle est précédée de la phase d’extraction. Durant celle-ci, les matières premières nécessaires à la fabrication sont prélevées dans des carrières. Il s’agit du calcaire, de la silice et de l’alumine. D’autres substances peuvent s’ajouter à la liste selon la qualité et les spécificités recherchées pour le produit final. Lors de l’homogénéisation, ces minéraux sont broyés puis mélangés à l’aide d’un brasseur. L’objectif étant d’obtenir une poudre fine et homogène à partir de proportions chimiques fixes. Elles sont établies à partir des normes. La préparation ainsi obtenue, appelée « le cru » sera ensuite séchée.
Les techniques d’homogénéisation et de séchage peuvent varier selon la voie choisie.
La voie sèche : le mélange poudreux est envoyé dans le four par pulvérisation.
La voie semi-sèche : le mélange est introduit sous forme granuleuse dans le four.
La voie humide : durant l’homogénéisation, de l’eau est ajoutée à la poudre pour obtenir une pâte qui sera séchée dans le four.
La clinkérisation
Cette étape permet d’obtenir du clinker. Excepté pour le ciment bas carbone, il est le constituant principal de tous les types de ciment dont le bas carbone proposé par . Un certain nombre d’opérations sous-jacentes permettent d’aboutir à cette phase.
La cuisson du ciment
Le cru est acheminé vers un four rotatif et incliné. Celui-ci est composé de différentes parties ayant des caractéristiques spécifiques. La préparation est donc progressivement soumise à une température de 1 450 °C. Les réactions chimiques durant ce processus sont la décarbonatation du calcaire et la formation des silicates et aluminates de calcium. On obtient en fin d’opération un clinker sous forme de granules grises.
Les fabricants cherchent de plus en plus à réduire l’impact carbone de leurs produits. Par conséquent, ils influent sur la cuisson. Le ciment bas carbone d’Hoffmann Green est donc obtenu en excluant cette étape. La méthode aboutira alors à moins de clinker et à 5 fois moins d’émission de carbone.
Le refroidissement
Les principales techniques de refroidissement permettent d’avoir deux types de produits : le ciment gris et le ciment blanc. Dans le premier cas, le clinker est refroidi progressivement grâce à des ventilateurs. Quant au blanc, un refroidissement rapide dans une atmosphère dépourvue d’oxygène est assuré par des jets d’eau. Le manque d’oxygène freinera l’oxydation et donc la coloration du ciment. Sa température finale sera entre 160 et 200 °C.
Le broyage du ciment
Certains refroidisseurs sont directement associés à des broyeurs. Cela permet de broyer rapidement le clinker pour obtenir le ciment. D’autres cimenteries peuvent opter pour des machines indépendantes. À cette étape, on y ajoute quelques éléments et adjuvants pour lui conférer ses propriétés physiques et chimiques. La principale substance reste le gypse auquel seront ajoutés le laitier, les cendres volantes, les fillers calcaires et les pouzzolanes. L’addition de ces produits définira la catégorie, le type et la couleur du ciment. Il sera ensuite soumis à des tests chimiques et mécaniques pour déterminer sa qualité, sa résistance, sa teneur en substances chimiques et ses performances.