Généralité sur le ciment, production et contrôle de son qualité

Généralité sur le ciment, production et contrôle de son qualité

Historique du ciment

Dans le foisonnement des découvertes du 18éme siècle, des inventions relatives à la fabrication des liants ont été plus ou moins simultanées, aussi bien en Europe qu’en Amérique. En 1750, l’ingénieur anglais John Sweaton, chargé de construire le phare d’Eddystone, en Cournailles, fait de nombreux essais à partir de différents calcaires, tufs et gypses à l’eau douce et salée. Il découvre alors que pour qu’il poursuive la meilleure chaux hydraulique est obtenue à partir d’un calcaire renfermant une quantité importante de matière argileuse. Vers 1812, le Français Luis Vicat montre que pour obtenir des chaux hydrauliques, il était nécessaire que la matière première utilisée contienne une certaine quantité d’argile. Il donne au rapport des quantités d’argile et de chaux le nom d’indice d’hydraulicité. Tirant les conclusions de ses recherches, Louis Vicat préconise la cuisson d’un mélange en proportions convenables de chaux et d’argile. Il devient donc à la fois l’inventeur des chaux hydrauliques artificielles et le père des ciments portland artificiels. En 1824, l’industriel anglais John Aspdin, prend le premier brevet de fabrication du ciment, produit par cuisson d’un mélange artificiel de deux composants : le calcaire et l’argile, en proportion de 3 pour 1. Ce matériau est baptisé ciment Portland soit en raison de la localité d’où il provient, soit par analogie du ciment durci avec la pierre de Portland, ou bien par référence à l’étage géologique (le portlandien)

Qu’est ce que le ciment?

A nos jours, le ciment étant un liant hydraulique utilisé dans différents domaines, principalement comme matériel de construction. Il est fabriqué à partir de la cuisson, le mélange et le broyage de différentes matières premières. Tout d’abord, sont mélangés du calcaire, de l’argile et des additifs tels que les minerai de fer, le schiste et la fluorine ; ce mélange appelé « cru », est broyé et porté à haute température (~1450°C) dans un four cylindrique. Les transformations physico-chimiques provoquent la création d’un produit appelé clinker. Par la suite l’ajout de différents éléments aditifs tels que le gypse, la pouzzolane et le calcaire nous donne le ciment.

Matières premières

Les matières premières qui rentrent dans la fabrication du Ciment sont essentiellement le calcaire et l’argile : Calcaire L’usine HOLCIM n’est pas aléatoirement installé à Ras El Ma mais c’est à cause de la richesse de cette région d’une roche sédimentaire qui est le calcaire, c’est le constituant majeur du clinker et représente 80%. Il est prévoyez que HOLCIM peut profiter de cette carrière calcaire jusqu’à 100 ans. Plus le calcaire est blanc plus il est pur, l’élément majeur dans le calcaire est le (CaCO3).D’ailleurs la réaction chimique de base de la fabrication du ciment commence avec la décomposition du carbonate de calcium (CaCO3) en chaux (oxyde de calcium, CaO) accompagnée d’un dégagement de gaz carbonique (CO2).
Argile L’argile est un minéral (plus exactement une famille de minéraux) de la famille des silicates. Le gisement est situé à 7 km de l’usine avec une réserve de l’ordre de 200 millions de tonnes. L’argile est une roche sédimentaire, composée par une large part de minéraux spécifiques, Silicates en générales d’aluminium plus ou moins hydratés, qui présentent une structure feuilletée (phyllo silicates) qui explique leur plasticité, ou bien une structure fibreuse (sépiolite et palygorskite) qui explique leurs qualités d’absorption.
Le schiste Le schiste est une roche métamorphique d’origine sédimentaire (souvent une argile).Le gisement du schiste exploité dans une carrière située à la région de SEFROU à 45 Km de l´usine. Il intervient dans le ciment comme élément de correction par sa composition riche en silicates.
Minerai de fer Le minerai de fer provient d’une carrière se trouvant à 17km d’AZROU.il intervient pour compenser le manque de Fe2O3.
Fluorine La fluorine est une espèce minérale composée de fluorure de calcium, de formule idéale CaF2 avec des traces : Y, Ce, Si, Al, Fe, Mg, Eu , O, Cl, et des traces de composés organiques. Ces différents ions expliquent les multiples couleurs et zonations colorées rencontrées pour ce minéral. Le gisement de la fluorine se situe dans la région du MIDELT

Table des matières

Introduction
Chapitre I Aperçus sur la cimenterie HOLCIM Maro
1. Présentation de la société HOLCIM
2. Historique de HOLCIM Maroc
3. Activités principales
4. Cadre juridique
5. Situation de la cimenterie HOLCIM dans le marché national
6. Organigramme de HOLCIM Maroc Ras El Ma
Chapitre II Généralité sur le ciment, production et contrôle de son qualité
1. Généralité sur le ciment
1.1. Historique du ciment
1.2. Qu’est ce qu’un ciment ?
1.3. Matières premières
2. Production
2.1. Procédé de fabrication du ciment
2.2. Différentes voies de fabrication du ciment
2.3. Les étapes principales de fabrication du ciment
3. Contrôle qualité des produits cimentiers
3.1. Les essais chimiques
a-Analyse par spectromètre de fluorescence à rayon X
b- La perte au feu (P.A.F)
3.2. Les essais physiques
a- La prise
b- Essais de flexion et de compression
c- La finesse
Chapitre III Effet de la granulométrie sur la qualité d’analyse de cru
Problématique de sujet
1. Le cru et ses Proportions en matières premières
1.1. C’est quoi le cru
1.2. Proportions des matières premières dans le cru
a-LSF : Lime Saturation Factor (Facteur de saturation en chaux)
b-Module Silicique (MS)
c-Module Alumino-Ferrique (MAF)
2. Impact de l’effet inter éléments
2.1. Analyses du cru
2.2. Résultats
a-Résultats d’analyses sous forme des tableaux
b. Résultats d’analyses sous forme graphique
c-Interprétation des résultats obtenu
3. Temps de broyage (3min)
3.1. Résultats
a-Résultats d’analyses sous forme des tableaux
b. Résultats d’analyses sous forme graphique
c-Interprétation des résultats obtenu
3.2. Interprétation des résultats obtenus
Conclusion

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