À propos des ajouts cimentaires

Les ajouts cimentaires sont des matériaux que l’on mélange au ciment Portland et donnent ses propriétés au béton, grâce à une activité hydraulique et/ou pouzzolanique. Les ajouts cimentaires typiques sont les cendres volantes, le laitier granulé de haut fourneau (LGHF) et les fumées de silice. L’utilisation d’ajouts cimentaires dans les industries du ciment et du béton présente des avantages techniques, économiques et écologiques.

Avantages techniques

D’abord, l’incorporation de particules très fines dans un mélange de béton permet d’améliorer sa maniabilité et de réduire le besoin en eau à une consistance donnée (sauf pour les matériaux à très grande surface active, comme les fumées de silice). Ensuite, les ajouts cimentaires améliorent généralement la résistance à la contrainte, l’imperméabilité et la ténacité aux attaques chimiques. Enfin, parce qu’ils permettent une moindre chaleur d’hydratation des ciments mélangés et une plus grande capacité d’allongement en traction, les ajouts cimentaires améliorent la résistance à la fissuration à chaud.

Avantages économiques

Typiquement, le ciment Portland est le composant le plus coûteux d’un mélange de béton, puisqu’il est un matériau à forte intensité d’énergie. La plupart des matériaux susceptibles de remplacer le ciment dans le béton sont des sous-produits, et, à ce titre, demandent relativement moins d’énergie, sinon aucune, et sont beaucoup moins coûteux que le ciment Portland. Toutefois, la distance qui sépare la source des ajouts cimentaires et l’utilisateur final et le coût élevé du transport qui en résulte risquent de l’emporter sur leurs avantages économiques potentiels. De même, le manque de stockage abordable est parfois une barrière à leur utilisation dans certains marchés.

Bien qu’il soit difficile à prédire, le prix des ajouts cimentaires pourrait se comparer à celui du ciment si la demande en béton ne diminuait pas, dans ce monde que menace le CO₂. Et c’est bien le gaz carbonique qui pourrait finalement décider de la valeur de ces denrées.

Avantages écologiques (émission de gaz à effet de serre)

La production d’une tonne de ciment Portland libère dans l’atmosphère une quantité quasi équivalente de gaz carbonique. De fait, le remplacement du ciment Portland par les ajouts cimentaires réduit d’autant les émissions de CO₂. En général, l’utilisation de cendres volantes et de fumées de silice comme ajouts cimentaires ne demande pas un traitement à forte intensité d’énergie. Le laitier, par contre, doit être granulé et sa granulation provoque l’émission d’environ 0,07 tonne de CO₂ par tonne de LGHF (laitier granulé de haut fourneau) produit. À cela, il faut ajouter les émissions de CO₂ causées par le transport des matériaux jusqu’au chantier de construction. Les études montrent que le transport (par camion et chemin de fer) d’une tonne d’ajouts cimentaires sur une distance de 1 000 Km libère environ 0,022 tonne de CO₂. Il convient donc de considérer tous les paramètres avant d’établir les avantages écologiques des ajouts cimentaires sur le ciment.