C’est Vicat qui, en 1864, émit l’hypothèse selon laquelle un ciment qui serait obtenu à partir de compositions où le rapport moléculaire (SiO2+Al2O3) / (CaO+MgO) serait supérieur à l’unité résisterait à l’attaque des sulfates. Dans la perspective de lutter contre les attaques sulfatiques en provenance des sols, Jules Bied étudia, dans les laboratoires de la Société J. et A. Pavin de Lafarge au Teil, en Ardèche, des formulations riches en alumine. Ses travaux le menèrent à un brevet qu’il déposa en 1908 en France. Outre sa résistance aux sulfates, ce ciment alumineux montra de nombreuses autres propriétés :
– un durcissement très rapide
– la possibilité de bétonner par temps froid
– son adéquation à des bétons réfractaires pour des températures allant jusqu’à 1350°C.
Sa fabrication commença en 1913 à l’usine Lafarge du Teil et sa commercialisation sur le marché mondial démarra en 1918 sous le nom de « Ciment Fondu ». La production du ciment alumineux s’élargit ensuite à de nombreux pays. Il prend alors plusieurs appellations : ciment alumineux, ciment à haute teneur en alumine… Ciment rapide, ce ciment servit à la construction d’ouvrages de génie civil et fut mis à contribution pendant la Seconde Guerre mondiale, pour les réparations de sites militaires. Le phénomène de conversion des hydrates est alors encore assez mal connu. L’apparition de désordres entraîne, en France la parution d’une circulaire, en 1943, qui soumet l’usage des ciments alumineux dans les « ouvrages définitifs » à une autorisation ministérielle.
Dans les années 60, ce sont les applications réfractaires de ce ciment qui se développent, ainsi que son usage dans la préfabrication d’éléments structuraux. En 1973, l’effondrement d’un plafond en Angleterre, suivi de nombreux autres incidents, mène à une interdiction de l’emploi de ce ciment dans de nombreux pays, puis à une recherche sur les conditions d’emploi et les règles d’usage de ce ciment.
Le respect des règles de la norme NF EN 14647 permet aujourd’hui l’utilisation sûre du ciment d’aluminates de calcium dans le béton.
Bibliographie
Norme NF EN 14647 (décembre 2006) : Ciment d’aluminates de calcium – Composition, spécifications et critères de conformité.
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A. Nevil, High Alumina Cement, John Wiley & Sons, 1975.
H. Lafuma, Note sur le ciment alumineux, CERILH, 1967.
La durabilité des bétons, Bases scientifiques pour la formulation des bétons durables dans leur environnement, sous la dir. de Jean-Pierre Ollivier et Angélique Vichot, Presses de l’Ecole nationale des Ponts et Chaussées, 2008.
Leas’chemistry of Cement and Concrete, fourth edition, Arnold, 1998.
site internet: www.kerneosinc.com