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Apr 28, 2024

Comment est fabriqué le ciment ? (Secrets commerciaux révélés)

Contenu de cet article Le ciment est fabriqué en combinant chimiquement des matières premières telles que le calcium, la silice, l'aluminium, le fer et d'autres éléments sous des contrôles de fabrication stricts. De plus, le calcaire,

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Le ciment est fabriqué en combinant chimiquement des matières premières telles que le calcium, la silice, l'aluminium, le fer et d'autres éléments sous des contrôles de fabrication stricts. De plus, le calcaire, les coquillages et la craie ou la marne sont fréquemment combinés avec du schiste, de l'argile, de l'ardoise, des scories de haut fourneau, du sable siliceux et du minerai de fer pour fabriquer du ciment.

Tout dépend du type de ciment utilisé comme béton.

Le ciment est l’un des ingrédients essentiels du béton, l’agent de construction le plus produit en masse au monde. Cette substance est un liant qui se présente sous la forme d’une fine poudre grise.

Le ciment est un élément essentiel dans de nombreux types de construction. Sans cela, nous n’aurions aucun de nos grands gratte-ciel, trottoirs, ponts, routes et bien plus encore.

En 2021, les États-Unis ont produit plus de 92 millions de tonnes de ciment. Voici combien pèse un mètre de béton si cela vous intéresse.

Pour une ressource aussi largement consommée, le ciment est plus difficile à créer qu’on pourrait le penser. Il existe de nombreux types de ciments, le plus courant étant le ciment hydraulique.

Cet article couvrira le processus étape par étape qui mène aux sacs de ciment largement disponibles que nous voyons aujourd'hui dans les magasins.

Le ciment est un amalgame de minéraux. La composition du ciment est principalement composée de calcaire, d'argile, de minerai de fer et de gypse. Les entreprises s’approvisionnent et préparent ces matériaux avant le processus de fabrication afin qu’ils puissent devenir du ciment de haute qualité.

Le calcaire est une roche sédimentaire carbonatée que l'on trouve généralement dans les grottes ou à proximité des eaux marines peu profondes. Les mineurs de calcaire déterrent, écrasent et broient la pierre en une fine poudre pour la production de ciment. L'Utah, le Michigan et la Virginie occidentale sont actuellement les producteurs de la majorité du calcaire aux États-Unis.

L'argile est une substance à grains fins qui peut être collante et malléable mais qui sèche lorsqu'elle est exposée à l'air. Comme le calcaire, les ouvriers broyeront l’argile en une fine poudre pour la production de ciment.

Généralement, l'argile provient de mines à ciel ouvert situées à proximité des usines de production pour contribuer à réduire les coûts. Les plus grands gisements d’argile des États-Unis se trouvent en Géorgie et en Caroline du Sud.

Les minerais de fer sont des roches contenant du fer métallique que les machines peuvent extraire pour obtenir leur forme pure. Ils proviennent principalement de petits gisements sous-exploités qui vendent des minerais aux cimenteries.

La Californie, le Minnesota et le Michigan sont actuellement les plus gros vendeurs de minerai de fer aux États-Unis.

Le gypse est un ingrédient courant dans des produits comme les engrais, les cloisons sèches et le plâtre de Paris. C'est un minéral blanc et doux qui provient du sulfate de calcium dihydraté.

Sa forme brute est un cristal presque opaque qui se forme généralement dans des conditions oxydées. Les mineurs extraient du gypse dans 19 États des États-Unis, l'Oklahoma, le Nevada, l'Iowa, le Texas et la Californie étant les principaux producteurs.

Une fois que les cimenteries ont extrait et rassemblé ces matériaux, elles les amènent à l’usine de fabrication et les broyent en poudre.

La première étape du processus consiste à broyer les minéraux individuels jusqu'à une taille d'environ 6 pouces. Ils passent ensuite à une étape de concassage secondaire, les ramenant à environ 3 pouces ou moins.

Une fois que les minéraux sont suffisamment petits, les producteurs combinent tous les ingrédients sauf le gypse dans des proportions exactes. Ensuite, ils les ont passés dans le four à ciment.

Le four à ciment est un grand conteneur en acier en forme de cylindre recouvert d'une brique réfractaire spéciale. Il mesure environ 12 pieds de diamètre en moyenne et brûle à 2700°F.

Le four est légèrement incliné. Les minéraux entrent dans le four par l’extrémité supérieure et tombent vers l’extrémité inférieure pendant le chauffage. Pendant le processus de chauffage, de nombreux minéraux brûlent, laissant derrière eux des gaz.

Plusieurs réactions chimiques se produisent lorsque le four chauffe à cette température incroyablement élevée, un processus qui se décompose en quatre étapes principales.

Premièrement, toute eau libre contenue dans les poudres s’évapore une fois que la température atteint 212°F. À 800°F, la déshydratation et la formation d’oxydes de silicium, de fer et d’aluminium se produisent.

Vers 1800°F, le CO2 évolue et la calcination produit du CaO. Enfin, à 2750°, les minéraux restants se lient entre eux et forment du clinker. Le clinker sortira du four sous forme de boules grises de la taille d'une bille.