les ciments belges : specification et certification

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  • 1 technologie | leS ciMentS BelgeS Spcification et certification

    LES CIMENTS BELGESSPciFicAtion et ceRtiFicAtion

    NORMENBNEN197-1 NORMESNBNB12-108,NBNB12-109&NBNB12-110 MARQUAGECE MARQUEVOLONTAIREBENOR

    TECHNOLOGIE | JUin 2013

    q2 (Ajp)

    BB/SfB

  • 2 technologie | leS ciMentS BelgeS Spcification et certification

    Le 21 mai 2000, la norme harmonise EN 197-1 pour les ciments courants a t approuve. Cette norme a reu, le 18 septembre 2000, le statut de norme belge sous la dnomination NBN EN 197-1 : 2000. Le 29 novembre 2011, la seconde dition de la norme NBN EN 197-1 a t publie au moniteur belge. Par rapport ldition prcdente, cette norme introduit 7 ciments courants, rsistant aux sulfates. Elle consolide galement dans un document unique les spcifications des ciments de haut fourneau faible rsistance court terme et des ciments faible chaleur dhydratation. Ces ciments faisaient lobjet respectivement de la norme NBN EN 197-4 et de laddendum NBN EN 197-1/A1 aujourdhui annuls. La dfinition de chaque ciment inclut les proportions dans lesquelles les constituants doivent tre associs pour obtenir ces produits dans une plage de 9 classes de rsistance. La norme reprend galement les exigences auxquelles les constituants doivent satisfaire ainsi que les exigences mcaniques, physiques et chimiques.

    En plus des ciments rsistant aux sulfates dfinis dans la norme NBN EN 197-1 : 2011, il a t dmontr au niveau de diffrents pays membres du CEN, dont la Belgique, que dautres ciments prsentaient des proprits de rsistance aux sulfates. Ces ciments, dont la liste figure en Annexe A de la nouvelle NBN EN 197-1, sont considrs comme des ciments rsistant aux sulfates dans les limites du territoire de ces pays. Cest ainsi que la norme NBN B 12-108 relative aux ciments haute rsistance aux sulfates est maintenue. Celle-ci a toutefois t revue pour mettre ses spcifications en conformit avec la nouvelle NBN EN 197-1 : 2011. Dautres ciments spciaux ne sont toujours pas traits par la normalisation europenne. Il sagit des ciments teneur limite en alcalis (LA) qui font lobjet de la norme NBN B12-109 et des ciments haute rsistance initiale (HES) spcifis par la norme NBN B 12-110.

    Le marquage CE, obligatoire depuis le 1er avril 2002, garantit uniquement la conformit avec la norme NBN EN 197-1. La marque BENOR par contre est et reste une marque de qualit volontaire qui a prouv sa crdibilit dans le pass. Pour cette raison, mme pour des ciments courants, la marque BENOR est disponible en complment au marquage CE. La marque BENOR est en outre base sur un contrle de la qualit plus svre.

    La garantie de conformit des ciments spciaux pour ce qui concerne les caractristiques non traites par la normalisation europenne ne peut se faire que par la marque BENOR. Ils portent donc le double marquage, savoir le marquage CE attestant la conformit de leurs proprits courantes, et la marque BENOR certifiant leurs caractristiques spciales ne faisant pas lobjet dune normalisation europenne.

    Photo couverture : C. Ployaert

    Photo haut de page : Zemst, maison de repos et de soins arch. Debray

    ConfdrationConstruction Journe Chantiers Ouverts 2013

  • 3 technologie | leS ciMentS BelgeS Spcification et certification

    Le Panthon Rome,

    construit entre 118 et 125

    1.BREFHISTORIQUEDUCIMENT

    Les liants minraux ont t utiliss depuis la plus haute antiquit et principalement lpoque romaine durant laquelle de vritables btons base de liant naturel (pouzzolane en mlange avec de la chaux) ont t mis en oeuvre et subsistent encore de nos jours. Jusqu la fin du 18e sicle, la cuisson plus ou moins pousse de chaux avec des quantits variables dargiles, donne lieu des chaux plus ou moins hydrauliques, mais ce liant ne servit qu la confection de mortiers de maonnerie. Cest au 19e sicle que la relation de cause effet entre la prsence dargile dans les chaux et lhydraulicit de ces dernires est dcouverte et exploite dans la fabrication de divers liants qui aboutiront au ciment Portland. Le 20e sicle verra surtout la naissance et la croissance dune vritable industrie cimentire dont la production ne cessera de crotre tant qualitativement que quantitativement.

    Les vnements ayant contribu aux ciments daujourdhui peuvent tre rsums comme ceci: Vers 800 700 avant J.C., utilisation par les Etrusques de la pouzzolane en mlange avec la chaux grasse. Le mot pouzzolane vient de Pozzuoli, localit au pied du Vsuve o furent exploites les cendres volcaniques. Durant lpoque romaine, utilisation de

    mlanges de pouzzolanes et de chaux grasse comme liant. VITRUVE, architecte romain du 1er sicle avant J.C. conseillait de mlanger deux parts de pouzzolane pour une part de chaux grasse. De lpoque romaine la seconde moiti du 18e sicle : la recette du liant imagine par les romains se perd : on ne fera plus de bton. Le liant pour maonnerie sera base de chaux grasse ou de chaux faiblement moyennement hydraulique. Durant la seconde moiti du 18e sicle et au dbut du 19e, plusieurs chercheurs remarquent que la proprit de certaines chaux de durcir sous eau provient de la prsence de proportions importantes de matires argileuses dans les roches calcaires.En 1756, SMEATON compare la duret de ces chaux hydrauliques aprs durcissement celle des meilleures pierres exploites dans la rgion de Portland, nom qui deviendra clbre par la suite.En 1796, PARKER commence fabriquer sous le nom de ciment romain, un liant obtenu par la cuisson modre de concrtions calcaires trs argileuses.En 1818, VICAT, ingnieur franais, explique lhydraulicit des chaux par la raction entre la silice et lalumine des argiles et la chaux des calcaires lors de la cuisson.

  • 4 technologie | leS ciMentS BelgeS Spcification et certification

    La passerelle Mativa (ou

    pont Hennebique)

    Lige, construite en 1905

    Cest en 1824, en dpit de toutes les dcouvertes antrieures, que lon peut affirmer que le ciment Portland est n. En effet, ASPDIN, entrepreneur cossais, dpose un brevet pour un mlange artificiel de calcaire et dargiles cuit temprature leve et dont laspect ltat durci ressemble celui dune pierre naturelle des environs de Portland. En Belgique, ce ciment sera dnomm ciment Portland artificiel tant donn quil existe des ciments provenant de la cuisson dune roche calcaro-schisteuse ayant naturellement une composition chimique qui se rapproche de celle ncessaire pour obtenir un vritable ciment Portland. Leurs fabricants les qualifient de ciments Portland naturels . De 1825 1900, on voit apparatre les premires usines de ciment Portland dabord en Angleterre, puis en France et en Allemagne. La premire usine belge sest ouverte en 1872 Cronfestu prs de La Louvire. Le nombre dusines en Belgique montera plus de 30 avant la seconde guerre mondiale. Toute les usines de ciment naturel se sont converties

    vers le ciment Portland vritable car les ciments naturels ne prsentaient ni la mme homognit, ni la mme constance dans leurs proprits, que les ciments artificiels. Paralllement au dveloppement du ciment Portland, lhydraulicit du laitier de haut fourneau granul par trempe est mise en lumire et exploite ds la seconde moiti du 19e sicle.En 1862, LANGEN prconise la granulation du laitier la sortie du haut fourneau mais il faudra un certain temps pour se rendre compte de limportance de cette dcouverte.Vers 1880, plusieurs chercheurs (TETMEYER, PRUSSING, PASSOW, FERET, ) tudient les proprits hydrauliques des laitiers granuls.En 1908, KHL dcouvre laction activante du sulfate de calcium sur le laitier. Les premiers ciments de haut fourneau sont fabriqus en 1909 en Allemagne et partir de1927 en Belgique. En 1932, suite aux travaux de KHL, prolongs par ceux de BLONDIAU en Belgique, natle ciment sursulfat.

  • 5 technologie | leS ciMentS BelgeS Spcification et certification

    Ainsi quil vient dtre expos, linvention du ciment Portland remonte bientt deux sicles. Au dpart, les procds de fabrication restrent rudimentaires mais les applications croissantes ont fortement stimul lamlioration continue de la fabrication du ciment. A la fin du 19e sicle, les efforts damlioration ont notamment abouti la mise au point et lemploi industriel du four rotatif pour la cuisson. Lextension de lutilisation de ces fours et le perfectionnement successif des appareils de mouture de la pte et du clinker, les soins plus minutieux apports au dosage et lhomognisation de la pte sont tous des facteurs qui ont progressivement amlior les qualits du ciment dj bien avant la premire guerre mondiale.

    Les infrastructures construites, les travaux de communication entrepris ont toujours exig des btons plus rsistants et capables dtre mis en service dans des dlais de plus en plus courts. Ces facteurs ont initi de nouvelles recherches et ont fait comprendre aux cimentiers que les caractristiques et les qualits des ciments doivent tre dfinies et quelles doivent pouvoir tre contrles aisment et avec certitude. Tel est lobjet des normes. Ncessaires pour le cimentier qui

    doit rgler sa fabrication en vue dy rpondre, les normes sont indispensables pour les utilisateurs. Un ciment qui satisfait aux normes peut tre utilis en toute confiance et avec plein succs dans les travaux.

    Dans ce but, des spcifications ont t tudies et codifies par lInstitut Belge de Normalisation (IBN en 2005 rebaptis NBN, Normalisatiebureau - Bureau de Normalisation) dans les feuilles de normes NBN 48 198 130 131 132 et 178 de 1949 et rdites en 1959 ( fig. 1).Lapplication des normes ciments a comme grand intrt dtre non seulement un moyen de contrle de la fabrication mais aussi un index standard de la qualit atteinte en pratique. Cest dans cet esprit que lindustrie cimentire belge, voulant donner une garantie supplmentaire de la qualit de ses produits, sest soumise volontairement un contrle de la qualit de ses ciments e