FAQ

Un ciment se caractérise par :

• sa vitesse de début de prise. C'est la durée entre le gâchage (hydratation du ciment) et l'affermissement du mélange. On dit alors qu'« il fait sa prise ou qu'il tire » ;
• son durcissement. Il correspond à l'acquisition progressive de la résistance à la compression du fait de l'avancement de l'hydratation. Cette résistance est exprimée en mégapascals (MPa). La résistance à 28 jours défi nit la classe de résistance des ciments. La mesure intermédiaire de résistance à 2 ou 7 jours est indiquée par les lettres N (normal), R (rapide) et L (lent) ;
• son retrait. Celui-ci est généralement inférieur à 0,8 mm/m survenant lors du durcissement du ciment (en pâte pure, mortier ou béton). Il peut être lié au séchage c'est-à-dire à l'évaporation prématurée et au phénomène de durcissement lui-même ;
• ses ajouts de constituants principaux. Fillers calcaires, laitiers de hauts-fourneaux, cendres de centrales thermiques et pouzzolanes permettent d'optimiser les qualités du mélange

Le ciment est un liant hydraulique issu de la cuisson d'un mélange dosé de calcaire et d'argile, matières premières naturelles. Le produit de la cuisson à 1 500 °C, le clinker, donne, une fois broyé finement en présence de gypse, une poudre grise qui fait prise dans l'eau : le ciment. Mélangé avec de l'eau, ce dernier durcit et permet d'agglomérer entre eux du sable ou des granulats pour former du mortier ou des bétons, véritables roches reconstituées donnant des performances inégalées associés à l'acier.

Il existe 3 types de ciments :

• Les ciments courants

Pour tous les travaux de maçonnerie et de bétonnage (murs, planchers, fondations...), les maçons utilisent les ciments courants Portland CEM I et Portland composé CEM II, qui diffèrent par leur quantité de clinker et d'autres constituants. Correspondant à cette même famille, le ciment blanc est fabriqué à partir de matières premières exemptes d'impuretés et d'oxydes colorants.

Les ciments de hauts-fourneaux CEM III, ciments pouzzolaniques CEM IV, ciments au laitier et aux cendres CEM V sont destinés aux constructions spécifiques et de grande envergure : travaux hydrauliques, souterrains, fondations spéciales, injection...

Les ciments CEM I, II, III et V peuvent également bénéficier de caractéristiques supplémentaires pour répondre à des usages spéciaux : travaux à la mer (PM), travaux en eaux sulfatées (ES) ou pour fabriquer du béton précontraint (CP).

• Les ciments innovants

Fruits de plusieurs années de recherche, Lafarge innove en 2007 en lançant une nouvelle génération de ciments sans poussière baptisés Sensium®. Ces nouveaux ciments combinent deux innovations majeures : la technologie sans poussière et des propriétés innovantes. Ils offrent ainsi des performances inégalées sur les chantiers garantissant plus de propreté, de facilité de mise en oeuvre, d'efficacité et de productivité.

• Les ciments à maçonner

Enfin, les ciments à maçonner (MC), spécialement conçus pour la réalisation de mortier, de classe 12,5 MPa sont composés de 50 % de clinker et 50 % de calcaire. Ils sont utilisés pour le hourdage de maçonneries courantes ou le scellement de tuiles, les enduits et le scellement de carrelage. Étant peu résistants et peu réactifs, ils ont l'avantage de limiter les retraits et les efflorescences. En revanche, il est interdit de réaliser des bétons avec des ciments à maçonner.

Par exemple, 1 g posé sur une surface de 1 cm2. Celui-ci exerce, par son poids, une pression de 1 g/cm2. Si 1 000 g (1 kg) sont mis sur cette même surface, la pression exercée aurait été de 1 kg/cm2. Cette unité de pression légale en France et à l'international est le pascal : Pa.

1 Pa = 0,01 g/cm2.

1 MPa (mégapascal) = 1 000 000 Pa (pascal) = 10 000 g/cm2 = 10 kg/cm2.

Pour casser un béton d'une résistance de 100 MPa, il faut appliquer une pression de 1 000 kg/cm2 soit 1 tonne/cm2.

• NF EN 197-1 :

Pour les ciments courants.

• NF P 197-4 :

Pour les ciments de hauts fourneaux à faible résistance à court terme.

• NF P 15-317 :

Pour les ciments pour travaux à la mer (PM).

• NF P 15-318 :

Pour les ciments à teneur en sulfures limitée pour béton précontraint (CP).

• XP P 15-319 :

Pour les ciments pour travaux en eaux à haute teneur en sulfates (ES).

• NF EN 413 :

Pour les ciments à maçonner.

Seul liant compatible avec le bâti ancien, et donc les supports fragiles, la chaux est le matériau idéal pour la restauration des maçonneries, qu'il s'agisse d'enduits, de jointoiements, de badigeons ou d'injections.

Utilisée depuis l'Antiquité par la plupart des peuples méditerranéens, la chaux est obtenue par calcination de la pierre naturelle, en l'occurrence du calcaire.

Aujourd'hui, elle revient en force non seulement dans le cadre de la sauvegarde du patrimoine bâti, mais également en raison d'un regain d'intérêt pour les enduits décoratifs intérieurs. En effet, sa faible résistance lui confère toute la souplesse nécessaire pour suivre les mouvements du bâti sans risque de fissures, tandis que sa perméabilité à la vapeur favorise la régulation hygrométrique.

On distingue 3 familles de chaux éteintes :

- les chaux aériennes ;

- les chaux hydrauliques naturelles ;

- les chaux hydrauliques.

Ce qui les différencie réside dans la composition de la matière première, le calcaire, et la manière de faire prise et/ou durcissement.

• Fabriquées à base de calcaire pur, les chaux aériennes font prise et durcissent par captation au contact du gaz carbonique (CO2) contenu dans l'air. Cette prise très longue limite le retrait et développe une faible résistance à long terme.
• Fabriquées à base de calcaire siliceux, les chaux hydrauliques naturelles commencent leur prise au contact de l'eau de gâchage et finissent de durcir, progressivement, au contact de l'air. Elles présentent ainsi une meilleure réactivité initiale avec une résistance qui augmente continuellement avec le temps du fait de la présence de silicate.
• Les chaux hydrauliques enfin sont des chaux recomposées avec différents liants. Elles suivent un processus de prise et de durcissement analogue à celui des chaux hydrauliques naturelles, mais dans des proportions différentes liées aux pourcentages des liants qui les composent.

La norme CE EN 459-1-2-3 définit les chaux de construction.

•  Les chaux aériennes

« CL » pour les chaux calciques et « DL » pour les chaux dolomitiques.

C'est la matière première qui fait la différence. Les sigles « CL » et « DL » sont suivis de chiffres (90, 80 ou 70 pour le

premier et 85 ou 80 pour le second) qui indiquent le taux de chaux éteinte contenu.

• Les chaux hydrauliques naturelles sont reconnaissables par le marquage « NHL » ou « NHL-Z ». La lettre « Z » précise qu'il y a ajout dans la limite de 20 % de matériaux pouzzolaniques ou hydrauliques.

Trois chiffres placés après (2 ; 3,5 ou 5) marquent la classe de résistance minimale en MPa à 28 jours.

• Les chaux hydrauliques sont repérées par le sigle « HL ». Pas de « Z », car les ajouts sont supérieurs à 20%. Les classes de résistance sont identiques aux « NHL ».

• Les utilisations les plus courantes sont : les enduits, le jointoiement, les badigeons et les injections.

Les chaux aériennes sont particulièrement adaptées à la réalisation de badigeon en raison de leur faible épaisseur d'application, de l'ordre du millimètre, qui favorise le phénomène de carbonatation au contact du gaz carbonique.

Dans tous les autres cas, les chaux hydrauliques naturelles conviennent parfaitement, car elles présentent une épaisseur plus importante.

Il est impératif d'opter pour un liant dont la résistance n'est pas plus importante que celle du support, afi n de garantir la pérennité de l'ouvrage. Ainsi, sur les pierres ou briques très tendres et les supports anciens, opter pour un mortier réalisé à base de chaux NHL 2. Sur les matériaux tendres, un mortier de chaux NHL 3,5 ou NHL 3,5-Z est préférable. Sur les pierres dures, utiliser plutôt une chaux NHL 5 ou NHL 5-Z.

Enfin, parce qu'elles réunissent les qualités de la chaux et celles des ciments, les chaux hydrauliques sont particulièrement adaptées aux enduits appliqués sur un mur en béton, au montage ou au rejointoiement de pierres dures.

L'élévation de la température ambiante, combinée à celle du mortier ou du béton et ajoutée à la chaleur dégagée lors de l'hydratation du ciment, peut conduire à une évaporation intense provoquant des chutes de résistance et de la fissuration.

Les précautions à prendre sont :

• employer un adjuvant retardateur de prise ;
• limiter la température du béton ou du mortier frais ;
• choisir de préférence un ciment 32,5 ou à faible résistance initiale ;
• refroidir l'eau de gâchage ;
• curer le béton ou le mortier frais pour le protéger de la dessiccation ;
• exécuter les coulages en fi n de journée ;
• bien humidifier les matériaux et/ou supports.

La prise peut être retardée, ce qui ralentit l'évolution des réactions d'hydratation et, lorsque la température baisse en dessous de 0 °C, peut entraîner le gel du béton ou du mortier. Les précautions à prendre sont :

• - choisir un ciment 52,5 de préférence à un 32,5 ;
• doser l'eau aussi faiblement que possible ;
• chauffer le béton ou le mortier (chauffage de l'eau ou des granulats) ;
• employer un adjuvant accélérateur de prise ;
• protéger la surface des ouvrages après réalisation ;
• exécuter les coulages en fi n de matinée ;
• veiller aux gelées nocturnes ;
• différer le décoffrage pour éviter tout arrachement du parement.

La cure du béton est la protection apportée pour éviter l'évaporation de l'eau qu'il contient, laquelle est indispensable à l'hydratation du ciment. Elle est particulièrement nécessaire lorsque les conditions atmosphériques sont défavorables : vent, soleil, hygrométrie faible, etc. Les cures possibles sont le bâchage, l'arrosage ou la pulvérisation d'un produit.