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SURFACE
• janvier • févier • mars 2016
Les cendres volantes sont ensuite re-
cueillies à partir des gaz d’échappement
par des filtres électrostatiques ou des fil-
tres à manches. C’est une poudre fine
ressemblant à du ciment Portland.
La taille des particules de cendres
volantes varie de moins de 1
μ
m (mi-
cromètre) à plus de 100
μ
m, mais le plus
souvent est inférieure à 20
μ
m. L’aire spé-
cifique est généralement de 300 à 500
m
2
/kg. Pour vous donner une idée, l’aire
spécifique des particules de ciment se situe
entre 300 et 400 m
2
/kg.
Les cendres volantes sont utilisées dans
environ 50 % des bétons préparés (PCA
2000). Il existe deux catégories. Les cendres
volantes de la classe F sont souvent uti-
lisées à des doses de 15 à 25 % par masse
de ciment, tandis que celles de la classe C
sont utilisées à des doses de 15 à 40 % par
masse de matière cimentaire. La posologie
varie selon la réactivité de la cendre et les
effets souhaités sur le béton.
En dosage supérieur à 20 %, le béton va
agir comme s’il était scellé puisque les cen-
dres volantes créent un béton plus dense
et, par le fait même, moins poreux. Par con-
tre, il sera plus difficile pour les apprêts, les
membranes, les adhésifs prêts à l’emploi (à
savoir les colles à tapis ou pour les revête-
ments de sol souples) et certains ciments-
colles d’adhérer suffisamment à ce béton.
Laitier de haut fourneau granulé moulu
Le laitier de haut fourneau granulé moulu
est un coproduit obtenu lors de la produc-
tion de l’acier (dessin 1). On alimente en con-
tinu le haut fourneau par le haut tandis que
les coulées de fonte et de laitier en bas font
descendre le niveau. C’est un processus à
feu continu, qui n’est interrompu que pour
les opérations de maintenance lourde.
Le laitier granulé moulu de haut
fourneau a été développé en Allemagne en
1853 et est utilisé comme un matériau ci-
mentaire dans le béton depuis le début des
années 1900. En Amérique du Nord, il cons-
titue généralement entre 30 et 45 % de la
matière de cimentation dans le mélange.
Le produit est broyé à moins de 45
μ
m
et présente une aire spécifique d’environ 400
à 600 m
2
/kg. La norme ASTM C989 (
Standard
Specification for Slag Cement for Use in Con-
crete and Mortars
) classe les laitiers d’après
leur activité hydraulique selon trois grades :
le grade 80 (avec un index de réactivité
faible), le grade 100 (avec un index de réac-
tivité modéré) et le grade 120 (avec un index
de réactivité élevé).
Le gain des résistances mécaniques
d’un béton avec laitier de haut fourneau
dépend entre autres de la finesse et de l’ac-
tivité hydraulique du laitier. Pour un béton
au laitier bien mûri, la perméabilité est ré-
duite, apportant par conséquent des défis
semblables à celle d’un béton avec cendres
volantes pour ce qui est par la suite de l’ad-
hérence des revêtements de sol.
Fumée de silice
Ce sous-produit est le résultat de la réduc-
tion de quartz d’une grande pureté avec du
charbon dans un four à arc électrique lors
de la fabrication de silicium ou d’alliage de
ferrosilicium.
La fumée de silice a été découverte en
Norvège en 1947, lorsque les contrôles en-
vironnementaux ont donné lieu au filtrage
des gaz d’échappement des fours. Jusque
dans le milieu des années 1970, la fumée de
silice était généralement rejetée dans l’at-
mosphère. Dans un souci de protection de
l’environnement, des procédés de valorisa-
tion ont ensuite été développés afin d’éviter
ces rejets. Le produit a dans un premier
temps été stocké en décharge; puis, à partir
des années 1980, grâce à d’importants
travaux de R et D, son utilisation dans les
bétons a été reconnue.
La fumée de silice est de 100 à 150 fois
plus fine qu’une particule de ciment et peut
remplir les vides interstitiels entre les fines
particules et les grains de ciment. Cet em-
pilement granulaire optimal contribue ainsi
à réduire fortement la porosité et la per-
méabilité du béton.
La suite de ce texte sera publié dans le
prochain numéro du magazine
Surface
.
Photo 3. Cendres volantes (vues à travers un micro-
scope électronique à balayage).
Cendres volantes.
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