CHAPITRE 17 • Les roches, des matériaux de construction
2.2.2 Le ciment
Le ciment est un matériau de construction produit à partir de roches en proportion
stricte de 80 % d argile et de 20 % de calcaire. La formation de ciment requiert
une importante dépense énergétique, car il faut chauffer le mélange initial de ces
roches broyées à haute température (figure 17.9). Ce procédé, chauffant le calcaire
et produisant de la chaux, contribue à relarguer dans l’atmosphère du CO-,, ce qui
participe à la modification du forçage radiatif de la Terre (voir le chapitre 13).
Après le refroidissement, du gypse (CaSO4, H2O) est ajouté pour inhiber la prise
du clinker (un constituant du ciment). On obtient alors le ciment sec prêt à être
hydraté pour servir d’enduit. D’une manière générale, les cimenteries se fournissent
indépendamment en argile et en calcaire. Toutefois, certaines rares formations
géologiques marneuses présentant déjà la proportion requise pour la construction,
comme à Grenoble avec la « couche à ciment » datant du Berriasien, sont directement utilisées par les cimenteries qui se sont donc installées le long de l'Isère
(comme par exemple à Sassenage).
En additionnant le ciment (qui joue le rôle de liant) aux granulats, on obtient du
béton qui est un matériau très résistant à la compression. Il n'est toutefois pas
résistant à la traction. C’est la raison pour laquelle le béton est associé à une armature en acier qui est résistante à la compression et à la traction : c’est le béton
armé. Dans les zones sismogéniques comme le Japon, les gratte-ciel sont construits
en béton armé de haute résistance avec une forte élasticité suivant des normes
parasismiques. Ils résistent à la rupture lors du passage des ondes sismiques. C'est
ce qui se produisit lors du séisme de Sendaï du 11 mars 2011 de magnitude 9 au
cours duquel les gratte-ciel de Tokyo se mirent à osciller puis à reprendre leur
position initiale.
Figure 17.9
Procédé de
fabrication du
ciment.
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