Ciment Portland VS ciment écologique

Duel de titan ? Pas tant que ça, le ciment portland est largement plus utilisé que le ciment écologique... et pourtant il est aussi largement plus polluant. Prix ? qualité? durée de vie ? Pollution ? Empreinte carbone ? On vous dit tout.

Le ciment Portland est un matériau de construction économique, polyvalent et de très bonne qualité. Il est aujourd’hui très apprécié dans la fabrication de béton armé comme de béton précontraint où une résistance élevée est recherchée.

Mais avec une teneur en clinker d’au moins 95 %, le ciment Portland est responsable de la majeure partie de la consommation d’énergie des cimenteries et de leur importante empreinte carbone (consommation de carbone fossile et émissions de gaz à effet de serre).

Le ciment de laitier, plus écologique se présente alors comme une alternative pertinente alliant efficacités techniques, performances écologiques et avantages esthétiques.

le ciment portland : le plus polluant des ciments

La principale cause de l’importante empreinte carbone du ciment Portland réside dans sa forte teneur en clinker. Ce constituant représente 95 % de sa composition totale.

Le clinker est produit à partir de ressources naturelles fossiles non renouvelables. De plus, le bilan carbone du ciment Portland est alourdi lors de sa transformation, car elle nécessite une considérable consommation d’énergie et émet d’importantes quantités de gaz à effet de serre.

Sa production nécessite en moyenne 210 kWh qui sont la plupart du temps fournis par des énergies polluantes. Chaque tonne de ciment produite requiert entre 60 et 130 kg de fuel (ou son équivalent). Ainsi, pour chaque tonne de ciment Portland produit, il faut compter 930 kg de CO2 émis en plus dans l’atmosphère.

Notons enfin que le ciment Portland peut contenir des résidus de métaux lourds selon le degré de pureté des ingrédients le composant.

L’ensemble de ces éléments permet d’affirmer que le ciment Portland peut être considéré comme le ciment le plus polluant toutes catégories confondues.

Les géopolymères en remplacement du Portland

Plusieurs initiatives tentent aujourd’hui de remplacer le ciment Portland dans le BTP et s'intégrer dans l'éco conception et l'éco construction

Le ciment argile

Cette technique actuellement en développement repose sur un procédé d’activation alcaline à froid. La réaction moléculaire se fait naturellement et ne nécessite aucun produit issu de la pétrochimie. Cette technologie, issue des géopolymères, se résume en fait à recréer de la pierre à partir de l’argile.

L’argile est transformée sans processus de cuisson grâce à l’ajout de la matrice HP2A. Une réaction moléculaire alcaline (et non cristalline) se produit alors sans ajout de chaleur ou d’énergie. Le ciment d’argile obtenu n’est pas gris, mais d’une teinte marron-jaune. Selon Julien Blanchard, fondateur d’Argiwest et PDG d’Argilus « Son empreinte écologique est faible : là où une tonne de ciment émet environ une tonne de CO2, une tonne de liant HP2A n’en émet que 50 kg. »

Les ajouts cimentaires

Utilisés judicieusement, les ajouts cimentaires peuvent aussi rehausser les propriétés à long terme du béton et constituer une alternative au ciment Portland.

Parmi les ajouts cimentaires les plus utilisés, nous pouvons compter : 

  • La fumée de silice (sous produits de la métallurgie et de la production de silicium),
  • les cendres volantes qui sont importées (la cendre volante vient principalement de la combustion du charbon et donc des centrales à charbons)
  • et le laitier de haut-fourneau (un coproduit issu de la fabrication de la fonte au haut-fourneau).

Un béton dépolluant ?

Une société franco-italienne a mis au point un ciment qui, selon ces concepteurs, permettrait de réduire la pollution atmosphérique. Ce nouveau ciment contient du dioxyde de titane. Sous l’effet des rayons du soleil, ces particules mélangées au ciment dégradent les oxydes d’azote qui émanent des voitures.

Ecocem, le meilleur ciment écologique

Ecocem a développé un liant hydraulique qu’il a baptisé l’Ecocem. Il est utilisé dans la fabrication de ciment écologique et peut être directement ajouté au malaxeur à béton.

Ciment écologique Ecocem

Le laitier granulé moulu Ecocem est issu de la valorisation des déchets produits par les hauts fourneaux. Il évite ainsi l’extraction de matières premières fossiles.

Ce produit vient remplacer le clinker utilisé en grande quantité dans le ciment traditionnel (dit ciment Portland).

L’Ecocem permet de supprimer la cuisson du calcaire pour sa transformation en chaux réduisant ainsi considérablement les émissions de CO2 pour les cimenteries.

Béton écologique Ecocem

Chimiquement très stable, l’Ecocem permet d’obtenir des « Bétons bas Carbone » réalisés avec des multi constituants faiblement émissifs. Dans ces bétons écologiques, on remplace le ciment Portland, par du laitier moulu.

Incorporé directement au malaxeur à béton, l’Ecocem apporte au béton écologique une excellente durabilité et une résistance à long terme élevée.

Ajouté dans des proportions soigneusement définies selon les ouvrages à réaliser l’Ecocem diminue les quantités de clinker contenues dans le béton, et pousse un peu plus loin la recherche du ciment non polluant.

Pour être utilisable en substitution partielle du ciment Portland, le laitier granulé de haut-fourneau doit être moulu au prix d’un faible apport d’énergie.

Une innocuité sanitaire et environnementale

Ecocem étant une poudre à caractère abrasif de grande finesse, des précautions de manipulation doivent être prises afin d’éviter l’irritation des yeux, de la bouche, du nez et des muqueuses en général. Mais Ecocem n’est pas susceptible de libérer des produits nocifs pour l’environnement et pour la santé.

Ecocem ne contient pas de chaux libre et il est stocké dans des silos et transporté dans les mêmes conditions que les autres ciments.

Les principales caractéristiques du ciment écologique Ecocem

Ecocem est caractérisé par :

  • Sa Finesse exprimée par la Surface spécifique Blaine, correspondant à la surface développée totale de tous les grains d’Ecocem contenus dans un gramme de ciment ;
  • Son Module chimique (CaO+MgO)/SiO2 ;
  • Ses indices d’activité à 7 jours et 28 jours. Ils sont le ratio (en pourcentage) de la résistance à la compression de prismes en mortier composé à 50 % en masse de ciment d’essai et à 50 % en masse de laitier granulé de haut-fourneau moulu, par rapport à la résistance à la compression de prismes en mortier équivalent composés à 100 % de ciment d’essai, testés à 7 jours et 28 jours.

Ces valeurs sont mesurées régulièrement par le laboratoire qualité d’Ecocem France et le laboratoire indépendant en charge du suivi des performances et rédacteur du certificat de constance des performances.

Comparatif des émissions en CO² ECOCEM vs Portland

Afin de mettre en lumière les performances écologiques d'Ecocem, nous pouvons les comparer à celles du ciment Portland.

Préservation des ressources naturelles non renouvelables

Issu de la valorisation d’un matériau secondaire, l’utilisation d’une tonne d’Ecocem à la place d’une tonne de ciment Portland (CEM I) permet d’éviter l’extraction d’une 1,3 tonne d’argile et de calcaire dans la nature.

Les émissions de CO2 évitées

Le rejet de CO2 lors de la production d’une tonne d’Ecocem est de 20 kg, soit 38 fois plus faible que la production d’une tonne de ciment Portland.

 

La loi du 3 aout 2009 de programmation relative à la mise en œuvre du Grenelle de l’environnement a fixé un objectif de réduction de moitié des émissions de CO2 en 2020. Pour la construction, l’empreinte carbone d’Ecocem étant 40 fois plus faible que celle du ciment Portland, l’Ecocem permet de réaliser des « Bétons bas Carbone », apportant des avantages quantifiables au plan technique, environnemental et économique. Ainsi pour la formulation d’un béton, en substituant 50 % de ciment traditionnel par du laitier moulu, on atteint l’objectif fixé par le Grenelle.

Comparatif des émissions de CO2 pour un chantier utilisant 5000 m3 (correspondant à un bâtiment de 2 étages) de béton dosé à 280 kg de liant par m3.

  • Émissions de CO2 d’un béton avec un ciment Portland CEM II : 1100 tonnes.
  • En utilisant un liant composé de 50 % d’Ecocem. Émissions de CO2 : 565 tonnes, soit un gain de 535 tonnes apportant une économie de 49 % de CO2.

Cette économie de CO2 correspond à la circulation de 267 véhicules pendant 1 an. Cela permet de préserver aussi l’extraction de 860 tonnes de calcaire et d’argile, soit 32 camions de 27 tonnes.

Voir le comparatif complet Portland vs Ecocem

CONTACTEZ NOUS

Les experts d’ECOCEM France sont à votre disposition.

Contact


ECOCEM France SAS - Horizon Sainte Victoire - Bâtiment A – Parc de la Duranne - 970, rue René Descartes - 13100 AIX EN PROVENCE
Tél. 04 42 90 76 30 - Fax. 04 42 90 76 39
Société par Actions Simplifiée au capital de 9 000 000 €
SIREN. 500 943 733 R.C.S Aix en Provence - TVA. FR 26 500 943 733