Les ciments Portland ou CEM I
Composition
Les ciments Portland résultent du broyage de clinker et de sulfate de calcium (gypse ou anhydrite) pour régulariser la prise, et éventuellement de constituants secondaires en faible quantité (inférieure à 5 %). La teneur en clinker est au minimum de 95 %.
Valeurs limites
En plus des valeurs caractéristiques des classes de résistance, la norme prévoit le respect de valeurs limites de résistance à la compression applicables à chaque résultat d’essai. Ces résistances sont mesurées sur « mortier normal » selon la norme NF EN 196-1.
Les propriétés chimiques, qui sont un facteur important de la résistance des bétons à des ambiances agressives, concernent la teneur en anhydride sulfurique (SO3) inférieure à 4 % (4,5 % pour les classes 42,5 R et 52,5) et en ions chlorure inférieure à 0,10 %.
Principaux domaines d’emploi
Les CEM I conviennent pour le béton armé ou le béton précontraint, en revanche leurs caractéristiques mécaniques n’en justifient généralement pas l’emploi pour les travaux de maçonnerie courante et les bétons en grande masse ou faiblement armés.
Les CEM I de classe R permettent un décoffrage rapide appréciable notamment en préfabrication. Les CEM I 52,5 N ou 52,5 R conviennent pour le béton armé ou précontraint pour lesquels est recherchée une résistance élevée.
Pour les travaux en milieu agressif, eaux de mer ou eaux sulfatées, on emploiera respectivement des ciments Portland pour travaux à la mer PM, ou pour travaux en eaux à haute teneur en sulfates ES.
Précautions particulières
Pour les ouvrages massifs, on évitera l’utilisation des CEM I dont la chaleur d’hydratation risque de conduire à une élévation de température excessive lors de leur réalisation.
Les ciments Portland composés CEM II
Composition
Les ciments Portland composés résultent du mélange de clinker en quantité au moins égale à 65 % et d’autres constituants tels que laitiers de haut fourneau, cendres volantes, pouzzolanes, fumée de silice, dont le total ne dépasse pas 35 %.
Valeurs limites
De même que pour les CEM I, des valeurs limites de résistances minimales sont fixées aux échéances 2, 7 et 28 jours. Des valeurs limites sont également fixées pour la teneur en SO3 inférieure à 4 % (ou 4,5 %) et la teneur en ions chlorure inférieure à 0,10 % (voir le tableau de la page 20).
Principaux domaines d’emploi
Les CEM II 32,5 conviennent bien pour les travaux de maçonnerie. Les CEM II 32,5 N et 42,5 N conviennent pour les travaux de toute nature en béton armé. Les CEM II 52,5 sont adaptés au béton précontraint et au béton armé.
De façon générale, les CEM II sont bien adaptés pour les travaux massifs exigeant une élévation de température modérée. La classe R sera préférée pour les travaux exigeant des résistances initiales plus élevées. Pour les travaux en milieux agressifs, on emploiera les ciments pour travaux à la mer (PM) ou résistant aux eaux sulfatées (ES).
Précautions particulières
Lorsque l’aspect esthétique est important (béton brut, enduits), il convient d’éviter l’emploi de cer- tains CEM II comportant des proportions importantes de constituants susceptibles d’entraîner des variations de teinte trop marquées, les cendres volantes notamment.
Les ciments blancs
Composition et caractéristiques
La teinte blanche est obtenue grâce à des matières premières très pures (calcaire et kaolin) exemptes d’oxyde de fer. Les ciments blancs sont des ciments de type CEM I ou CEM II conformes à la norme NF EN 197-1.
Domaines d’emploi
Grâce à sa blancheur, le ciment blanc permet la mise en valeur des teintes des granulats dans les bétons apparents. La pâte peut être elle-même colorée à l’aide de pigments, ce qui offre une grande variété de teintes tant pour les bétons de structure que pour les bétons architectoniques et les enduits décoratifs. La composition du béton doit être bien étudiée en fonction des granulats, des effets recherchés et du traitement de surface.
Les ciments comportant du laitier de haut fourneau
Composition
Trois types de ciments comportent des pourcentages de laitier assez importants. Il s’agit du ciment de haut fourneau (CEM II/A et B) du ciment pouzzolanique au laitier (CEM III/ A , B et C) et du ciment composé (CEM VI) .
Valeurs limites
Les valeurs limites pour la résistance sont analogues à celles des CEM I. La teneur en SO3 doit être inférieure à 5 % pour le CEM III/C, à 4,5 % pour les CEM III/A ou B, 4 % pour le CEM V (4,5 % pour la classe 42,5 R et 52,5).
Principaux domaines d’emploi
Ces ciments sont bien adaptés aux travaux suivants :
- travaux hydrauliques, souterrains, fondations, injections ;
- travaux en eaux agressives : eaux de mer, eaux séléniteuses, eaux industrielles et eaux pures ;
- ouvrages massifs : fondations et barrages ;
- travaux en milieu agricole : stockage, ensilage et fosse à lisier.
Précautions particulières
Les bétons employant ces types de ciment sont sensibles à la dessiccation ; il faut les maintenir humides pendant le durcissement et, pour cela, protéger au besoin leurs surfaces à l’aide d’un pro- duit de cure. Pour cette raison, ces ciments sont à éviter dans les enduits. L’aspect rêche du béton ne doit pas inciter à augmenter la teneur en eau de gâchage. Le ralentissement de la vitesse d’hydratation par le froid plus marqué qu’avec le ciment Portland de même classe, conduit à éviter l’emploi de ce type de ciment par temps froid.
