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Concept
Clinker
Résumé
Le clinker est un constituant du ciment, qui résulte de la cuisson à très haute température d'un mélange composé d'environ 80 % de calcaire (CaCO3 qui apporte l'oxyde de calcium, CaO) et de 20 % d'aluminosilicates (essentiellement des argiles : phyllosilicates) qui apportent les oxydes de silicium (SiO2), d'aluminium () et de fer (FeO et ). La « farine » ou le « cru » est formé du mélange de poudre de calcaire et d'argile. La cuisson, ou clinkérisation, se fait à une température d'environ , ce qui explique la forte consommation énergétique de ce processus.
La clinkérisation explique en partie la contribution importante des cimenteries aux émissions de gaz à effet de serre.
250px|thumb|Nodules de clinker de ciment habituel après refroidissement
Le clinker se présente sous la forme de nodules durs et cristallisés, de teinte grise foncée pour les ciments habituels et verte pour le clinker de ciment blanc.
Le clinker pour ciment blanc est un clinker spécial à faible teneur en oxydes de fer et donc à point de fusion plus élevé car les oxydes de fer manquent comme fondant (ou flux) dans le diagramme ternaire CaO – – pour abaisser son point de fusion. Le ciment blanc exige des matières premières (calcaire et argile) ne contenant que très peu d'oxydes de fer. La couleur verte de ce clinker très pur est due aux cations ferreux (Fe) davantage dilués dans la masse de sa matrice cristalline. Il est plus onéreux à produire en raison de sa consommation d'énergie plus élevée. Son usage coûteux le destine surtout aux ciments blancs utilisés pour le rejointoyage des carrelages à l'intérieur des bâtiments (p. ex. les locaux sanitaires) et aux bétons de parement (architectonique).
La composition des clinkers gris est représentée par quatre grandes phases cristallines caractéristiques de la chimie du ciment. Elles sont en moyenne les suivantes :
Ca3SiO5 : silicate tricalcique (SiO2 – 3 CaO) : 50 à 65 % (alite) ;
Ca2SiO4 : silicate bicalcique (SiO2 – 2 CaO) : 15 à 20 % (bélite) ;
Ca3Al2O6 : aluminate tricalcique (Al2O3 – 3 CaO) : 5 à 15 % (aluminate) ;
Ca4Al2Fe2O10 : ferro-aluminate tétracalcique (Al2O3 – Fe2O3 – 4 CaO) : 5 à 10 % (ferrite).
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