Les ciments composites sont des ciments selon la norme EN 197-1 qui contiennent, en complément du clinker de ciment Portland, un ou plusieurs constituants principaux supplémentaires tels que le laitier granulé de haut fourneau, les cendres volantes, la pouzzolane naturelle ou le calcaire. Cette substitution partielle du clinker réduit les émissions de CO2 liées à la production, le clinker étant le composant le plus énergivore du ciment.
Classification selon EN 197-1
La norme distingue plusieurs familles en fonction de la teneur en clinker et de la nature des ajouts :
CEM II (ciment Portland composé) : teneur en clinker de 65 à 94 %, avec ajout de laitier, cendres volantes, pouzzolane, calcaire ou fumée de silice selon le type (A ou B).
CEM III (ciment de haut fourneau) : teneur en clinker de 5 à 64 %, teneur en laitier de 36 à 95 % selon les sous-types CEM III/A, B ou C.
CEM IV (ciment pouzzolanique) : teneur en clinker de 45 à 89 %, avec pouzzolane naturelle et/ou cendres volantes siliceuses en complément.
CEM V (ciment composé) : teneur en clinker de 20 à 64 %, la somme des constituants principaux supplémentaires (laitier et pouzzolane ou cendres volantes) représentant 36 à 80 % de la masse totale, répartie entre CEM V/A et CEM V/B.
Classes de résistance
Comme pour le ciment Portland, les ciments composites sont classés selon leur résistance à la compression à 28 jours en classes 32,5, 42,5 et 52,5, avec les variantes N (résistance initiale normale) et R (résistance initiale élevée).
Propriétés techniques
La substitution du clinker modifie la cinétique d'hydratation. Les ciments à forte teneur en laitier ou en cendres volantes présentent une chaleur d'hydratation plus faible, ce qui limite le risque de fissuration thermique dans les éléments massifs. La résistance mécanique initiale est généralement plus faible que celle du CEM I, tandis que la résistance à long terme peut être équivalente, voire supérieure, grâce à la réaction pouzzolanique ou hydraulique latente des ajouts.
Les ciments CEM III présentent une bonne résistance aux sulfates et conviennent aux ouvrages en contact avec des sols ou des eaux agressives. Les ciments à base de pouzzolane ou de cendres volantes limitent la réaction alcali-granulat et améliorent la durabilité face à la pénétration des chlorures.
Domaines d'application
Les ciments composites sont utilisés dans le béton prêt à l'emploi, les éléments préfabriqués, les fondations massives, les ouvrages maritimes et les infrastructures souterraines. Le choix du type et de la classe dépend des exigences de résistance, du délai de décoffrage souhaité et des conditions d'exposition définies selon la norme EN 206.
Aspect environnemental
La réduction de la teneur en clinker diminue l'empreinte carbone du liant. Un CEM III/B peut présenter une réduction significative des émissions de CO2 par tonne par rapport à un CEM I, en raison de la valorisation du laitier, sous-produit de la sidérurgie, et des cendres volantes, sous-produit de la combustion du charbon.