nc 234 - CEMAC

NC 234 : 2005 – 06
REPUBLIQUE DU CAMEROUN
Paix –Travail – Patrie
REPUBLIC OF CAMEROON
Peace – Work – Fatherland
=========
=========
MINISTERE DE L’INDUSTRIE, DES MINES ET DU
MINISTRY OF INDUSTRY, MINES AND
DEVELOPPEMENT TECHNOLOGIQUE
DEVELOPMENT OF TECHNOLOGY
=========
=========
DIVISION DE LA NORMALISATION ET DE LA QUALITE
DIVISION OF STANDARDIZATION AND QUALITY
=========
=========
NORME CAMEROUNAISE NC 234 : 2005 – 06
LIANTS HYDRAULIQUES
CIMENT : LES SPECIFICATIONS
DIVISION DE LA NORMALISATION ET DE LA QUALITE
DIVISION OF STANDARDIZATION AND QUALITY
© REPRODUCTION INTERDITE
Page
SOMMAIRE …………………………………………………………………………..
2
1.
Domaine d’application ……………………………………………………….
4
2.
Définition ………………………………………………………………………
4
2.1
Liant hydraulique ……………..……………………………………….
4
2.2
Ciment …………………………………………………………………
4
Constituants …………………………………………………………….…….
5
3.1
Définition des constituants ………………………………………..……
5
3.2
Propriétés des constituants …………………………………………..…
5
3.
3.2.1
3.2.2
3.2.3
3.2.4
3.2.5
3.2.6
3.2.7
3.2.8
3.2.9
3.2.10
3.3
Clinker ………………………………………………………..… 6
Laitier pour Cimenterie …………………………………….…... 6
Pouzzolane ………………………………………………….….. 7
Cendre volante ……………………………………………….… 7
Cendre volante de houille …………………………………….... 7
Cendre volante de lignite …………………………………….… 8
Schistes calcinés …………………………………………….….
8
Calcaires …………………………………………………….….
9
Fumées de silice …………………………………………….…
9
Fillers ou constituants secondaires ………………………….…. 10
Additions ……………………………………………………………….
10
3.3.1 Sulfate de calcium ……………………………………………... 10
3.2.2 Sels solubles ………………………………………………….... 10
3.3.3 Agents de mouture …………………………………………...… 11
4.
Types de ciments, composition et désignation normalisée ……………..…..
11
.
4.1
4.2
4.3
5.
Spécifications mécaniques ……………………………………………………. 14
5.1
5.2
6.
Types de ciments ……………………………………………………..… 11
Composition ……………………………………………………………. 13
Désignation normalisée ………………………………………………… 13
Résistance caractéristique …………………………………………...…. 14
Classes de résistances ………………………………………………….. 14
Spécifications mécaniques, physiques et chimiques ………………………... 15
6.1
6.2
Spécifications mécaniques garanties ………………………………..…. 15
Spécifications physiques ……………………………………………….. 15
2
6.2.1 Vitesse de prise ………………………………………………… 15
6.3
7.
8.
15
Spécifications chimiques …………………………………………..…..
16
6.3.1
6.3.2
6.3.3
6.3.4
6.3.5
16
16
16
16
16
Teneur en SO3 ………………………………………………....
Teneur en magnésie …………………………………………….
Teneur en chlore ………………………………………………..
Perte au feu ……………………………………………………..
Résidu insoluble ……………………………………………..…
Autres ciments ……………………………………………………………….
17
7.1
7.2
7.3
7.4
7.5
7.6
7.7
7.8
7.9
7.10
17
17
17
17
17
18
18
18
19
19
Ciment de laitier à la chaux …………………………………………....
Ciment à maçonner …………………………………………………….
Ciment naturel ………………………………………………………....
Chaux hydraulique naturelle ………………………………………..…
Chaux hydraulique artificielle ……………………………………..….
Ciment prompt naturel ……………………………………………..…
Ciment alumineux fondu ………………………………………….…..
Ciment pour travaux à la mer …………………………………….…..
Ciment à faible chaleur d’hydratation initiale …………………….….
Ciment pour travaux en eaux à hautes teneur en sulfates ……………
Marquages et étiquetages …………………………………………………..
20
8.1
8.2
8.3
Généralités …………………………………………………………….
Vérification de la qualité des livraisons ………………………………
Emballage …………………………………………………………….
20
20
20
8.3.1 Types d’emballage ……………………………………………
20
8.3.2 Conteneurs ……………………………………………………
21
Indications normalisées ………………………………………………..
21
8.4.1 Dénomination ………………………………………………….
8.4.2 Notation et classe de résistance ………………………………..
8.4.3 Autres …………………………………………………………..
21
21
21
Indications complémentaires ………………………………………….
21
Annexe : références normatives ……………………………………………
23
8.4
8.5
9.
6.2.2 Expansion ………………………………………………………
3
1.
DOMAINE D’APPLICATION
L’objectif de la présente norme est de spécifier la composition, les exigences et les critères de
conformité des ciments courants et d’en indiquer :
− La classification, les spécifications,
− L’organisation du contrôle spécifique de caractéristiques particulières des ciments,
− Les conditions de la qualité des livraisons, d’emballage et de marquage.
La présente norme prescrit les propriétés des constituants des ciments courants et les proportions
dans lesquelles ils doivent être combinés pour produire une série de types et de classes de ciment
satisfaisant aux spécifications mécaniques, physiques et chimiques appliquées à ces types et classes.
En plus de ces spécifications, un échange d’informations supplémentaires entre le producteur et
l’utilisateur de ciment peut être utile. Les procédures définissant un tel échange ne sont pas du
domaine de cette norme mais doivent être traitées en accord avec les règlements en vigueur, ou
peuvent faire l’objet d’un accord entre les parties concernées.
Les références normatives sont mentionnées en annexe.
2.
DEFINITIONS
2.1
Liant hydraulique
Un liant hydraulique est une poudre minérale qui forme avec l’eau une pâte faisant prise et
durcissant progressivement, même à l’abri de l’air et notamment sous l’eau. Les ciments sont des
liants hydrauliques, formés de constituants anhydres, cristallisés ou vitreux, renfermant
essentiellement de la silice, de l’alumine et de la chaux, et dont le durcissement est principalement
dû à la formation par combinaison de ces constituants anhydres avec l’eau, de silicates et
d’aluminates de calcium hydratés très peu solubles dans l’eau.
2.2
Ciment
Le ciment anhydre est un mélange intime, réalisé soit avant, soit après broyage, d’un ou de
plusieurs des constituants tels que Clinker Portland, Laitier, Pouzzolane, Cendres volantes de
houille, Cendres volantes de lignite, Fillers (cf. chapitre 3), avec éventuellement, et en petites
quantités, une ou plusieurs des additions des produits suivants : Sulfate de Calcium, Sels solubles,
Agents de mouture (cf. chapitre 3).
4
Le durcissement de la pâte de ciment est principalement dû à l’hydratation de silicates de calcium,
mais d’autres composés chimiques peuvent également intervenir dans le processus de durcissement,
tels que, par exemple, les aluminates.
Les ciments sont constitués de petits grains individuels de différentes matières, statistiquement
homogènes en composition. Un haut degré de régularité dans toutes les propriétés du ciment est
obtenu par un procédé continu de production en masse et, en particulier, par des procédés
convenables de broyage et d’homogénéisation.
1) Le procédé de fabrication du ciment et sa maîtrise doivent garantir le maintien de la
composition des ciments entre les limites fixées dans la présente norme. Il est donc essentiel
de disposer d’un personnel qualifié et spécialisé, d’installations appropriées pour effectuer
les essais afin d’évaluer et ajuster la qualité du produit.
2) Il y a également des ciments pour lesquels d’autres composants jouent un rôle déterminant
pour leur durcissement, tels que, par exemple, l’aluminate de calcium dans le ciment
alumineux fondu et dans le ciment prompt naturel.
3.
CONSTITUANTS
3.1
Définition des constituants
Les constituants des ciments sont :
− Soit des produits spécialement fabriqués à cet effet (Clinker, pouzzolanes artificielles),
− Soit des sous-produits d’autres industries qui subissent, en vue de leur incorporation dans les
ciments, une sélection et une préparation plus ou moins élaborée (laitier, cendres volantes),
− Soit des produits naturels qui, en vue de leur incorporation dans les ciments, ne subissent pas
d’autre traitement qu’un séchage et une pulvérisation (fillers, pouzzolanes naturelles).
Certaines pouzzolanes naturelles ayant complètement perdu leurs propriétés pouzzolaniques
peuvent être régénérées par un traitement approprié.
3.2
Propriétés des constituants
Les constituants ont :
5
− Soit des propriétés hydrauliques, c’est-à-dire qu’ils forment, par réaction avec l’eau, des
composés hydratés stables très peu solubles dans l’eau, présentant une forte adhérence entre eux
et aux granulats, et créant ainsi progressivement une cohésion croissante des pâtes, des mortiers
et des bétons. Parfois, pour se déclencher, ces propriétés hydrauliques nécessitent l’intervention
d’un catalyseur constitué par une base forte (notamment chaux ou chaux naissante libérée par la
prise du clinker).
− Soit des propriétés pouzzolaniques, c’est-à-dire qu’ils ont la faculté de former à température
ordinaire, en présence d’eau, par combinaison avec de la chaux, des composés hydratés, stables,
analogues à ceux formés par les constituants hydrauliques au cours de leur hydratation.
− Soit des propriétés physiques, qui améliorent certaines qualités du ciment (accroissement de la
maniabilité et de la compacité, diminution de la perméabilité…).
Certains constituants peuvent avoir plusieurs de ces propriétés, à un degré plus ou moins développé.
3.2.1 Clinker (K)
Produit constitué en majeure partie de silicates et d’aluminates de calcium anhydres, obtenu par
cuisson jusqu’à fusion partielle (clinkérisation) d’un mélange dosé et homogénéisé de matières
crues ayant principalement comme composants de la chaux (CaO), de la silice (SiO2), et en
proportions moindres, de l’alumine (Al2O3) et de l’oxyde de fer (Fe2O3), le clinker est un matériau
hydraulique qui doit être constitué d’au moins deux tiers, en masse, de silicates de calcium [(CaO)3,
SiO2] et [(CaO)2, SiO2], la partie restante contenant de l’oxyde d’aluminium (A12O3), de l’oxyde de
fer (Fe2O3) et d’autres oxydes. Le rapport en masse (CaO)/SiO2) ne doit pas être inférieur à 2,0. La
teneur en oxyde de magnésium (MgO) ne doit pas dépasser 5,0% en masse.
3.2.2 Laitier pour cimenterie (S)
Produit granulé obtenu par refroidissement brusque (généralement trempé à l’eau) de la scorie en
fusion provenant principalement du traitement des minerais de fer en haut-fourneau : le laitier doit
avoir des propriétés hydrauliques pour convenir à l’emploi en cimenterie.
Le laitier granulé de haut fourneau doit contenir au moins deux tiers, en masse, de laitier vitreux. Le
laitier granulé de haut fourneau doit être constitué d’au moins deux tiers, en masse, de la somme
CaO, MgO et SiO2. Le restant contient A12O3 avec, en outre, de faibles quantités d’autres oxydes.
6
3.2.3 Pouzzolane (P)
a)
Pouzzolane naturelle
Produit d’origine volcanique essentiellement composé de silice, d’alumine et d’oxyde de fer et
ayant naturellement des propriétés pouzzolaniques. Les pouzzolanes naturelles ne durcissent pas
par elles-mêmes lorsqu’elles sont mélangées avec de l’eau, mais elles réagissent à température
ambiante habituelle, en présence d’eau, avec l’hydroxyde de calcium [Ca(OH)2] dissous, pour
former des composés de silicate de calcium et d’aluminate de calcium développant des résistances.
Ces composés sont semblables à ceux qui sont formés lors du durcissement des matières
hydrauliques.
b)
Pouzzolane artificielle
Toute matière essentiellement composée de silice, d’alumine et d’oxyde de fer ayant subi un
traitement thermique pour lui assurer des propriétés pouzzolaniques.
3.2.4 Cendres volantes (V ou W)
Les cendres volantes sont de nature silico-alumineuse ou silico-calcaire. Les premières ont des
propriétés pouzzolaniques ; les dernières peuvent avoir, en plus, des propriétés hydrauliques. La
perte au feu des cendres volantes sèches doit, dans tous les cas, être inférieure ou égale à 7% en
masse. De plus, dans cette limite, pour une usine donnée, une livraison de cendres ne doit pas
présenter une perte au feu s’écartant de plus de 2 %, en absolu, de la perte au feu moyenne calculée
sur l’ensemble des livraisons annuelles.
Les cendres volantes sont obtenues par dépoussiérage électrostatique ou mécanique de particules
pulvérulentes provenant du courant de gaz des chaudières, alimentées au charbon pulvérisé.
3.2.5 Cendre volante de houille (V)
Produit pulvérulent, résidu de la combustion en centrale thermique de houille pulvérisée,
généralement entraîné par les fumées.
La cendre volante de houille contient, en majeure partie, sous forme vitreuse, de la silice, de
l’alumine et une faible quantité de chaux : n’est employée en cimenterie que celle qui a des
propriétés pouzzolaniques.
7
3.2.6 Cendre volante de lignite (W)
Produit pulvérulent, résidu de la combustion en centrale thermique de certains lignites pulvérisés,
généralement entraîné par les fumées. Cette cendre volante a une teneur élevée en chaux qui peut
nécessiter une extinction préalable ; elle doit avoir des propriétés hydrauliques pour convenir à
l’emploi en cimenterie.
3.2.7 Schistes calcinés (T)
Les schistes calcinés, et en particulier les schistes bitumineux calcinés, sont produits dans un four
spécial à une température d’environ 800°C. Du fait de la composition de la matière naturelle ainsi
que du procédé de production, les schistes calcinés contiennent des phases du clinker,
principalement du silicate bicalcique et de l’aluminate monocalcique, de même que de petites
quantités de chaux libre CaO et de sulfate de calcium, ainsi que des quantités plus importantes
d’oxydes réagissant de façon pouzzolaniques, particulièrement le SiO2.
De ce fait, les schistes calcinés finement broyés montrent de fortes propriétés hydrauliques, comme
le ciment Portland, et, en plus, des propriétés pouzzolaniques.
Si la proportion de schistes calcinés dans le ciment excède 5% en masse (constituant principal)
seuls les schistes calcinés satisfaisant aux spécifications suivantes doivent être utilisés : les schistes
calcinés finement broyés, doivent avoir une résistance à la compression d’au moins 25,0 N/mm2 à
28 jours. L’expansion des schistes calcinés doit être inférieure à 10 mm en utilisant un mélange de
30% en masse de schistes calcinés broyés et de 70% en masse de ciment de référence (ciment pur,
sans ajout autre que le gypse).
Si le contenu en SO3 des schistes calcinés excède la valeur limite du SO3 du ciment, ceci doit être
pris en compte pour la fabrication du ciment en réduisant de façon appropriée les constituants
contenant des sulfates.
Le mortier est préparé avec des schistes calcinés seuls à la place du ciment. Les échantillons de
mortier doivent être démoulés 48 h après leur préparation, puis conservés en atmosphère humide
d’au moins 90% d’humidité relative, jusqu’à l’essai.
8
3.2.8 Calcaires (L)
Lorsqu’ils sont utilisés dans une proportion excédant 5% en masse (constituant principal), les
calcaires doivent satisfaire aux spécifications suivantes :
•
Teneur en calcaire CaCO3 ≥ 75% en masse ;
•
Teneur en argile (adsorption de bleu de méthylène)≤1,20g/100g ;
•
Teneur en matières organiques (TOC) ≤ 0,50% en masse.
La procédure de détermination de l’adsorption de bleu de méthylène est décrite en détail dans la
norme homologuée. Pour cet essai, le calcaire doit être broyé à une finesse d’environ 5000 cm2/g
(aire massique).
La procédure de détermination de la teneur en matières organiques (TOC) des calcaires est décrite
en détail dans la norme homologuée.
3.2.9 Fumées de silice (D)
Les fumées de cilice sont formées de particules sphériques très fines ayant une très haute teneur en
silice amorphe. Si la proportion de fumées de silice dans le ciment excède 3% en masse, seules les
fumées de silice satisfaisant aux spécifications suivantes doivent être utilisées :
•
Silice amorphe SiO2 ≥ 85% en masse ;
•
Perte au feu ≤ 4% en masse ;
•
Aire massique BET (non traitée) ≥ 15 m2/g.
En outre, le producteur de ciment doit être en mesure de communiquer, sur demande, la teneur en
silicium libre des fumées de silices utilisées.
Pour le co-broyage avec du clinker et du gypse, la fumée de silice peut être dans son état original,
densifiée, ou granulée (avec de l’eau).
La procédure de détermination de l’aire massique suivant la méthode BET est décrite en détail dans
la norme homologuée.
9
3.2.10 Fillers ou Constituants secondaires
Produits obtenus par broyage fin ou par pulvérisation de certaines roches (calcaire, basalte, laitiers,
kieselguhr, bentonite, cendres volantes) naturelles ou non, agissant principalement, grâce à une
granulométrie appropriée, par leurs propriétés physiques sur certaines qualités du ciment
(accroissement de la maniabilité, diminution de la perméabilité et de la capillarité, réduction de la
fissurabilité…), les fillers sont des matières minérales, naturelles ou artificielles spécialement
sélectionnées après une préparation appropriée.
Ils peuvent être inertes ou présenter des propriétés faiblement hydrauliques, hydrauliques latentes
ou pouzzolaniques. Les fillers sont inertes s’ils n’ont aucune action chimique sur les ciments en
présence d’eau ; ils sont actifs s’ils ont, même partiellement, des propriétés hydrauliques ou
pouzzolaniques en présence de ciment et d’eau.
Les constituants secondaires sont dans une proportion qui n’excède pas 5% en masse du ciment.
3.3.
Additions
Il peut être, en outre, ajouté en petites quantités aux constituants, au cours de la fabrication de tout
ciment. Et sauf limitations fixées aux articles suivants, un ou plusieurs des produits ci-après
présentés.
3.3.1 Sulfate de calcium
Produit incorporé aux ciments (≤ 4,5% de SO3 en poids) généralement en petites quantités, sous
forme de gypse ou d’anhydrite, pour réguler la prise.
Le sulfate de calcium peut être du gypse (sulfate de calcium hydraté CaSO4, 2H2O), de
l’hémihydrate (CaSO4, 1/2H2O), de l’anhydrite (sulfate de calcium anhydre CaSO4), ou tout
mélange de ceux-ci. Le gypse et l’anhydrite se trouvent à l’état naturel. Le sulfate de calcium est
aussi obtenu comme sous-produit de certains procédés industriels.
3.3.2 Sels solubles (Additifs)
L’addition de sels solubles est interdite dans les ciments Portland CEM I définis à l’article 4.1.
10
Des sels solubles peuvent être incorporés aux autres ciments, en faibles proportions (moins de 1%)
en vue d’améliorer certaines de leurs caractéristiques. En cas d’addition, notamment de chlorures,
mention du pourcentage et de la nature du sel ajouté doit figurer sur les sacs ou toutes autres pièces
accompagnant le ciment.
3.3.3 Agents de mouture
Produits employés en usine, en très faibles proportions, pour séparer les grains de ciment et faciliter
ainsi le broyage. Ces composés ne doivent avoir aucune action nocive sensible, même à un dosage
quintuple de leur dosage normal, ni sur les propriétés du ciment, ni sur les armatures.
4.
TYPES DE CIMENTS, COMPOSITION ET DESIGNATION NORMALISEE
4.1
Types de ciments
Les principales catégories de ciments sont énumérées ci-après, les pourcentages indiqués
s’entendant tolérances comprises et étant considérés avant incorporation des produits d’addition et
notamment du sulfate de calcium.
Les ciments conformes sont subdivisés en cinq types principaux (voir tableau 1) :
1) Ciment Portland (CEM I) contient entre 95 et 100% de clinker, le reste étant du filler,
2) Ciment Portland composé (CEM II et CPJ 35) contient entre 65 et 94% de clinker, le reste étant
l’un ou plusieurs des constituants énumérés dans le tableau 1,
3) Ciment de haut fourneau (CEM III) contient entre 36 et 95% de laitier, le reste des constituants
étant du clinker, avec éventuellement un filler dans la limite de 5% de l’ensemble des
constituants,
4) Ciment pouzzolanique (CEMIV) contient entre 45 et 89% de clinker, le reste étant de la
pouzzolane, des fumées de silice, des cendres volantes avec éventuellement un filler dans la
limite de 5% de l’ensemble des constituants.
5) Ciment au laitier et aux cendres (CEM V) contient entre 20 et 64% de clinker, 18 et 50% de
cendres volantes siliceuses ou de pouzzolane naturelle et, 18 et 50% de laitier, avec
éventuellement un filler dans la limite de 5% de l’ensemble des constituants.
11
Tableau 1 : Les types de ciment et leur composition
Valeurs en pourcentage en masse (1)
DESIGNATION
Ciment Portland
Notation
CEM I
CEM II/A
Ciment Portland
composé
Ciment de haut
fourneau
Clinker
Laitier de
haut
fourneau
Fumées
de
silice
Pouzzolane
naturelle
K
S
D(3)
Z
95-100
-
-
Cendres volantes
Siliceuses
V
Calciques
W
Schistes
calcinés
Calcaires
T
L
-
80-94
6-20
(4 et 5)
0-5
65-79
21-35
CP J 35
65-79
21-35(4 et 5)
CEM III/A
35-64
36-65
-
-
-
-
-
-
CEM III/B
20-34
66-80
-
-
-
-
-
-
CEM III/C
5-19
81-95
-
-
-
-
-
0-5
(4 et 5)
CEM II/B
65-89
Constituants
secondaires(2)
0-5
0-5
-
-
0-5
11 – 35
(5)
-
-
0-5
36 – 55
(5)
-
-
0-5
Ciment
pouzzolanique
CEM IV/A
CEM IV/B
45-64
-
Ciment au laitier et
aux cendres
CEM V/A
40-64
18-30
-
18-30
-
-
-
0-5
CEM V/B
20-38
31-50
-
31-50
-
-
-
0-5
(1) Les valeurs indiquées se réfèrent au noyau de ciment, à l’exclusion des sulfates de calcium et des additifs
(2) Les constituants secondaires peuvent être du filler ou bien un ou plus des constituants principaux, sauf lorsque ceux-ci sont incorporés en tant que
constituants principaux.
(3) La proportion de fumées de silice est limitée à 10% dans tous les ciments.
(4) La proportion de filler est limitée à 5%.
(5) Le fabricant est tenu à une déclaration de composition stipulant les constituants utilisés et la proportion de chacun d’eux : il s’engage à ne pas faire
varier ces proportions au-delà d’une fourchette de 5 points (5%), le clinker étant aussi un constituant.
12
4.2
Composition
La composition des types de ciment doit être conforme au tableau 1 et faire l’objet d’une
déclaration du fabricant.
4.3
Désignation normalisée
Les ciments doivent être identifiés au moins par leur type et par un chiffre indiquant la classe de
résistance. Les divers produits sont représentés symboliquement par des groupes de lettres qui
figurent dans chaque définition : CEM I, CEM II/A, CEM II/B, CPJ, CEM III/A, CEM III/B,
CEM IV/A, CEM IV/B, CEM V/A, CEM V/B.
Pour établir la désignation complète, on fait suivre la dénomination du liant par le symbole
correspondant, la classe de résistance et la référence à la présente norme.
Si l’on doit indiquer que le ciment a une résistance élevée au jeune âge, la lettre R doit être ajoutée :
Exemple 1 : Un ciment Portland de classe de résistance 42,5 ayant une résistance élevée au jeune
âge, est identifié par :
Ciment Portland CEM I classe 42,5 R, norme NC 234 : 2005–06, en abrégé : NC CEM I 42,5 R.
Si une usine produit plusieurs ciments de la même classe, elle doit les différencier par une marque
de fabrique ou une dénomination commerciale particulière, et les stocker dans des silos différents.
Exemple 2 : Un ciment Portland composé, contenant entre 65 et 79% de clinker, de classe 32,5
ayant une résistance ordinaire au jeune âge, est identifié par :
Ciment Portland composé CEM II/B classe 32,5 N, norme NC 234 : 2005 – 06, en abrégé : NC
CEM II/B 32,5 N.
Exemple 3 : Un ciment Portland composé CPJ 35, contenant entre 65 et 79% de clinker, est
identifié par :
Ciment Portland composé CPJ 35, norme NC 234 : 2005 – 06, en abrégé : NC CPJ 35.
13
5.
SPECIFICATIONS MECANIQUES
5.1
Résistance caractéristique
La valeur de la résistance caractéristique d’un ciment à 28 jours d’âge institue la classe de
résistance, telle que définie dans le tableau 2.
Cette résistance caractéristique est la limite inférieure Li pour les classes 32,5 ; 42,5 ; 52,5,
Pour le produit CPJ 35, les valeurs limites de résistance sont décrites dans le tableau 2.
5.2
Classes de résistances
Six classes de résistance sont couvertes (cf. tableau 2). La classification d’un ciment suivant la
résistance caractéristique doit être indiquée par les valeurs 32,5 ; 42,5 et 52,5 suivant la désignation
normalisée du type de ciment, conformément aux dispositions du paragraphe 4.3.
Les limites de ces classes de résistances sont indiquées dans le tableau 2, et les résistances sont
mesurées sur un mortier normalisé, conformément à la norme homologuée.
Tableau 2 : Résistances à la compression (MPa)
Résistance à la compression (MPa)
Limite inférieure Li
Classe de résistance
Limite supérieure
Temps de début
de prise
(minutes)
2 jours
7 jours
28 jours
28 jours
Li
Li
Li
Ls
32,5 N
─
≥ 16,0
≥ 32,5
≤ 52,5
≥ 75
32,5 R
≥ 10,0
-
42,5 N
≥ 10,0
≥ 42,5
≤ 62,5
≥ 60
42,5 R
≥ 20,0
-
52,5 N
≥ 20,0
≥ 52,5
-
≥ 45
52,5 R
≥ 30,0
-
Produit CPJ 35
≥ 10,0
-
≥ 25,0
≤ 45,0
≥ 75
N : Classe avec résistance au jeune âge ordinaire (normale)
R : Classe avec résistance au jeune âge élevée.
14
Stabilité
(mm)
≤ 10
La conformité du ciment produit est contrôlée régulièrement par des essais effectués par le
fabricant. Les résistances à la compression font l’objet d’un contrôle statistique faisant apparaître
que les limites du tableau 2 sont respectées avec les probabilités suivantes :
− 95% pour les valeurs limites inférieures à 2 jours, Li
− 95% (fractile 5%) à 28 jours, Li
− 90% pour les valeurs limites supérieures à 28 jours.
6.
SPECIFICATIONS MECANIQUES, PHYSIQUES ET CHIMIQUES
6.1
Spécifications mécaniques garanties
Tableau 2 bis : Caractéristiques mécaniques garanties (MPa)
Résistances minimales à la compression garanties (MPa)
Classe
2 jours
7 jours
28 jours
32,5 N
-
14,0
30
32,5 R
8
-
30
42,5 N
8
-
40
42,5 R
18
-
40
52,5 N
18
-
50
52,5 R
28
-
50
CPJ 35
-
6.2
22,5
Spécifications physiques
6.2.1 Vitesse de prise
Les ciments doivent satisfaire, en ce qui concerne le début de prise mesurée sur pâte pure conformément à la
norme homologuée aux spécifications
a) Les ciments de classes 32,5 N/32,5 R et le produit CPJ 35 ont, à 20°C, un temps de début de
prise supérieur ou égal à 75 min.
b) Les ciments des classes 42,5 N et 42,5 R ont à 20°C, un temps de début de prise supérieur ou
égal à 60 mn.
c) Les ciments de classe 52,5 (52,5 N et 52,5 R) ont à 20°C un temps de début de prise supérieur
ou égal à 45 mn.
6.2.2 Expansion
L’expansion, mesurée à chaud et à froid, sur éprouvette de pâte pure, conformément à la norme
homologuée doit être, pour tous les ciments, inférieure à 10 mm.
15
6.3
Spécifications chimiques
6.3.1 Teneur en S03
La proportion de S03 dans les ciments doit être inférieure à 4%.
Toutefois, certains ciments peuvent contenir des proportions de S03 supérieures à condition que des
mesures de gonflement à 28 jours sur éprouvettes immergées dans l’eau douce à 5°C±1°C,
effectuées conformément à la norme homologuée, donnent des résultats inférieures à 250pm/m.
6.3.2 Teneur en magnésie
La teneur en magnésie ( MgO) de clinker ne doit pas dépasser 5% de la masse de celui-ci.
6.3.3 Teneur en chlore
La teneur de chlore du ciment ou à défaut du clinker doit être inférieure à 0,10% .
6.3.4 Perte au feu
La teneur en perte au feu ne doit pas dépasser 5% pour les CEM I et CEM III.
6.3.5 Résidu insoluble
Le résidu insoluble ne doit pas dépasser 5% pour les CEM I et CEM III.
Tableau 3 : Spécifications chimiques
1
2
3
4
5
Propriété
Perte au feu
Essais de référence
Norme homologuée
Classes de résistance
Toutes
Exigence (%) (1)
≤ 5,0
Résidu insoluble
Norme homologuée
Type de ciment
CEM I
CEM III
CEM I
CEM III
Toutes
≤ 5,0
Sulfates (SO3)
Chlorures
Norme homologuée
Norme homologuée
CEM I
CEM II (2)
CEM IV
CEM V
CEMIII (3)
CPJ 35
Tous types (4)
32,5 N
32,5 R
42,5 N
42,5 R
52,5 N
52,5 R
Toutes
Toutes
≤ 3,5
≤ 4,0
≤ 4,0
≤ 3,5
≤ 0,10
(1) Les exigences sont données en pourcentage en masse.
(2) Cette indication couvre tous les types de ciments CEM II, à l’exception des ciments ne contenant que
des schistes calcinés (T) comme constituant principal autre que le clinker pour lesquels la limite est
4,5% de SO3 pour toutes les classes de résistance.
(3) Le type CEM III peut contenir un maximum de 4,5% de SO3.
(4) Les ciments des types CEM III peuvent contenir plus de 0,10% de chlorures mais, dans ce cas, la teneur
réelle en chlorures doit être déclarée.
16
7.
AUTRES CIMENTS
Les ciments autres que ceux définis à l’article 4 sont rappelés ci-dessous, pour mémoire. Pour ceux
qui font l’objet de normes, les références sont indiquées. Les spécifications de cette norme restent
actuellement en vigueur et sont susceptibles d’être révisées.
7.1
Ciment de laitier à la chaux ( CLX) — NF P 15-306
Ce ciment est un mélange de deux constituants: (100 N) parties de chaux hydrauliques et N parties de laitier
—
granulé de haut- fourneau, N étant 70 (avec éventuellement des fillers ou des cendres volantes dans la limite
de 3% du produit).
7.2
Ciment à maçonner (CM) — NF P 15-307
Ce ciment contient en proportions moindres les mêmes éléments actifs que le ciment Portland artificiel; Ses
propriétés et son comportement dans les milieux courants sont analogues à ceux de ce ciment, mais es
résistances sont moins élevées que celles de ce produit.
7.3
Ciment naturel (CN) — NFP 15-308
Ce ciment résulte de la mouture de roches clinkérisées, obtenues par la cuisson de calcaires marneux de
composition très régulier et voisine de celle des mélanges d’argile et de calcaire servant à la fabrication du
ciment Portland artificiel.
7.4
Chaux hydraulique naturelle (XHN) - NF P 15.310
Liant hydraulique résultant de la cuisson de calcaires naturelle plus ou moins argileux avec réduction en
poudre par extinction suivie ou non de mouture, avec possibilité, au cours de cette dernière, d’ajouts de
grappiers ou autre constituants (clinker, laitier, pouzzolante) ou addition de fillers généralement calcaires.
7.5
Chaux hydraulique artificielle (XHA) NFP- 15-312
Liant hydraulique à base de clinker ou de ciment portland artificiel additionné de fillers généralement
calcaires, et dont les autres éléments sont choisis et traités de façon à leur conférer une grande plasticité et
des résistances mécaniques de valeur moyenne.
Ce produit peut recevoir l’addition d’un adjuvant entraîneur d’air, agrée par le Ministère de l’Industrie, des
Mines et du Développement Technologique (MINIMIDT) et mentionné sur les sacs ou étiquettes.
17
7.6
Ciment prompt naturel (CNP) NF P 15-3 14
Le ciment prompt naturel, à prise et durcissement rapides, résulte de la cuisson à température
modérée, d’un calcaire argileux de composition régulière, extrait de bancs homogènes, suivie d’un broyage
très fin.
Le ciment prompt naturel est caractérisé par la présence de silicate de calcium, essentiellement sous forme
de silicate bicalcique actif, d’aluminate de calcium riche en alumine et de suifo-aluminate de calcium qu est
une spécifique du produit.
7.7
Ciment alumineux fondu (CA) NFP 15-3 15
Le ciment alumineux fondu est un liant hydraulique qui résulte de la mouture, après cuisson jusqu’à fusion,
d’un mélange composé principalement d’alumine, de chaux, d’oxydes de fer et de silice, dans des
proportions telles que le ciment obtenu renferme au moins 3O% de sa masse d’alumine.
La composition du ciment alumineux fondu est définie par :
•
La nature des constituants minéralogiques, qui sont principalement :
− Aluminates de calcium : CaO, Al203 (CA), essentiellement ;
− Silicates et silico-aluminates de calcium :
2CaO, SiO2 (C2S)
2CaO,A1203, SiO2 (C2AS);
− Aluminoferrites de calcium ;
•
et la nature des éléments principaux, qui sont :
− Alumine A1203 ;
− Chaux CaO ;
− Silice SiO2 ;
− Oxydes de fer Fe203, FeO
La valeur du rapport: teneur en alumine/teneur en chaux est déterminée de façon que le constituant
minéralogique principal soit l’aluminate monocalcique CA; cette valeur est comprise, en général, entre 0,85
et 1,4.
7.8
Ciments pour travaux à la mer (PM) NFP 15-317
Ces ciments présentent des teneurs limitées en aluminate tricalcique (C3A) qui leur permettent de
conférer au béton une résistance accrue à l’agression des ions sulfate .en présence d’ions chlorure, au cours
de la prise et ultérieurement.
18
Les ciments pour travaux à la mer sont :
Des produits CEM I, CEM II / A., CEM II / B, CEM III / A, CEM III / B, CEM III / C, CEM IV /
A, CEM IV / B, CEM V / A, CEM V / B.
− définis par la pré norme européenne et possédant des caractéristiques physiques et chimiques
complémentaires;
− Des ciments prompts naturels (CNP) définis par la norme NF P 15-314 et des ciments alumineux fondus
(CA) définis par la norme NF P 15-315, ayant présenté un bon comportement, soit lors d’essais de
longue durée, soit en ouvrages dans le milieu considéré.
7.9
Ciments à faible chaleur d’hydratation initiale et à teneur en sulfures
limitée (CP) NFP 15-318
Les ciments à faible chaleur d’hydratation initiale et à teneur en sulfures présentent à 12 h une hydratation
peu exothermique.
Ces ciments sont des produits dont les caractéristiques sont complémentaires de celles des ciments CPA I,
CPJ II / A, CPJ II / B, CHF III / A, CHF III / B, CLK III / A, CPZ IV / A, CPZ IV / B, CLC V / A, CLC V /
B définis par la pré norme européenne.
7.10 Ciments pour travaux en eaux à haute teneur en sulfates (ES) NFP 15-319
Les ciments pour travaux en eaux à haute teneur en sulfates présentent des teneurs limitées en aluminate
tricalcique (C3A) qui leur permettent de conférer au béton une résistance accrue à l’agression des ions sulfate
au cours de la prise et ultérieurement. Ces ciments sont:
•
des produits dont les caractéristiques sont complémentaires de celles des CPA I, CPJ II / A, CPJ II /
B, CHF III / A, CHF III / B, CLK III / A, CPZ IV / A, CPZ IV / B, CLC V / A, CLC V / B définis
par la norme NFP 15-315,
des ciments alumineux fondus (CA) définis par la norme NFP 15-315 ayant présenté un bon comportement,
soit lors d’essais de longue durée, soit en ouvrages dans le milieu considéré.
19
8.
MARQUAGE ET ETIQUETAGE
8.1
Généralités
Les prescriptions de cet article ne sont applicables qu’aux ciments relevant de la présente norme. Elles
peuvent toutefois, par accord entre les parties, être étendues à d’autres liants hydrauliques, à condition que
cette extension et les modalités de son adaptation au cas concerné soient précisées dans le contrat de
commande.
8.2
Vérification de la qualité des livraisons
L’acquéreur peut vérifier que le ciment qui lui est livré ou va lui être livré satisfait bien aux garanties
données de la présente norme soit immédiatement en procédant aux opérations de réception soit
ultérieurement en ayant recours au processus des prélèvements conservatoires définis ci-après.
La réception consiste à prélever des échantillons du ciment sur les lots livrés ou à livrer, et à faire procéder
sur ces échantillons, dans un laboratoire spécialisé et selon les processus d’essais normalisés, à des mesures
des caractéristiques garanties. Pour que ces garanties puissent être appliquées, ces lots doivent être stockés,
soit si le ciment est livré en sacs, en rangeant ceux-ci dans des hangars à l’abri de l’humidité, soit si le
ciment est livré en vrac, en le plaçant dans des emballages ou des silos étanches. Ces lots ne doivent pas être
utilisés tant que les essais n’ont pas été achevés et que la décision d’acceptation n’a pas été prise.
Les prélèvements conservatoires sont effectués sur les lots de ciment, à mesure des livraisons, sans
interrompre leur utilisation. Ils sont destinés à permettre l’exécution à posteriori, en cas de litige ou à titre de
renseignement, dans un laboratoire spécialisé et selon les processus d’essais normalisés, de mesures des
caractéristiques garanties
8.3
Emballage
8.3.1 Types d’emballage
Les types d’emballage, définis avec leur mode de fermeture et les garanties d’origine, sont les suivants :
a)
Sacs en papier
Les sacs en papier sont en principe munis d’une valve permettant le remplissage puis la fermeture par
injection du liant au moyen de machines appropriées. Ils n’ont pas à être munis de scellements, l’inviolabilité
étant garantie par la technique de fabrication et l’obturation par la fermeture de la valve.
b)
Sacs en plastique
20
8.3.2 Conteneurs
L’inviolabilité des conteneurs indépendants est attestée à chaque orifice par un lien portant plomb et
étiquette, passant dans deux oeilletons appartenant l’un au corps du conteneur, l’autre au couvercle, de telle
sorte que l’ouverture d’un des orifices détruise automatiquement le lien supportant le plomb de garantie
correspondant.
8.4
Indications normalisées
La partie inférieure de la face ou des faces imprimées des sacs en papier est réservée pour l’apposition des
indications normalisées. Pour les conteneurs, elles doivent figurer sur les bordereaux de livraison. Les
indications normalisées qui doivent figurer obligatoirement sont les suivantes
8.4.1 Dénomination
La dénomination est celle spécifiée aux articles 4 et 7 de la présente norme. Exemple : Ciment Portland
composé.
8.4.2 Notation et classe de résistance
Mention de la notation et des classes de résistances définies au tableau 1 et à l’article 5.2 de la présente
norme précédé de NC. Exemple : NC CEM II/B 32,5 N.
8.4.3 Autres
La référence de la Norme (NC 234 : 2005 – 06), le sigle, la marque, le poids, l’adresse du fabriquant ou du
distributeur, le mode d’utilisation et les conditions d’entreposage.
8.5
Indications complémentaires
Ces indications complémentaires éventuelles sont relatives :
− Au sel soluble ajouté (formule chimique, teneur en sel anhydre)
− Aux propriétés hydrauliques des cendres incorporées (mention cendres hydrauliques)
− A la teneur en laitier d’une chaux hydraulique supérieure à 20 (mention: chaux au laitier)
− A l’adjuvant éventuellement incorporé en usine (dénomination commerciale, propriété, pourcentage,
etc.) –
21
Exemple de marquage
Recto
SIGLE
CIMENT PORTLAND COMPOSE
NC CEM II B 32,5 N
NC 234 : 2005 - 06
50 Kg
marque
Adresse :
Mode d’utilisation
Verso
Ciment
Sable
1 sac
3 brouettes
Mortier
Gravier
Eau
O
25 litres
50 kg
1 sac
Béton
1 brouette
2 brouettes
25 litres
50 kg
= 1 seau = 10 litres
= 1
= 60 litres
A conserver dans un endroit sec et ventilé.
22
9.
Annexe : Références normatives
Ce document comporte par référence datée ou non datée des dispositions d’autres publications. Ces
références normatives sont citées aux endroits appropriés dans le texte et les publications sont
énumérées ci-après. Pour les références datées, les amendements ou révisions ultérieurs de l’une
quelconque de ces publications ne s’appliquent à ce document que s’ils y ont été incorporés par
amendement ou révision. Pour les références non datées, la dernière édition de la publication à
laquelle il est fait référence s’applique.
EN 196-1
Méthodes d’essais des ciments – Partie 1 : Détermination des résistances.
EN 196-2
Méthodes d’essais des ciments – Partie 2 : Analyse chimique des ciments.
EN 196-3
stabilité.
Méthodes d’essais des ciments – Partie 3 : Détermination du temps de prise et de la
EN 196-6
Méthodes d’essais des ciments – Partie 6 : Détermination de la finesse.
EN 196-7
Méthodes d’essais des ciments – Partie 7 : Méthode de prélèvement et de
préparation des échantillons.
EN 196-21
Méthodes d’essais des ciments – Partie 21 : Détermination du chlore de l’oxyde de
carbone et des alcalis.
EN 196-451-1 Méthodes d’essais des cendres volantes – Partie 1 : Détermination de la chaux libre.
EN 933 – 9
Adsorption au bleu de méthylène.
ISO 9277
Détermination de la surface spécifique par la méthode BET.
23