Le facteur de clinker désigne la part massique de clinker Portland contenue dans un ciment, exprimée en pourcentage. Il se calcule en rapportant la masse de clinker à la masse totale du liant, hors eau et adjuvants. Ce facteur conditionne à la fois le comportement physico-chimique du ciment (prise, résistance, durabilité) et son bilan carbone, le clinker étant le constituant le plus émetteur de CO2 dans la fabrication du ciment.
Classes de ciment selon NF EN 197-1
La norme NF EN 197-1 classe les ciments courants selon leur teneur en clinker: CEM I (ciment Portland) contient au moins 95% de clinker. CEM II (ciment Portland composé) se situe entre 65 et 94%, selon le type et la proportion d'ajouts tels que laitier, cendres volantes, calcaire, fumée de silice ou pouzzolanes. CEM III (ciment de haut fourneau) contient de 5 à 64% de clinker, le complément étant du laitier granulé de haut fourneau. CEM IV (ciment pouzzolanique) se situe entre 45 et 89%. CEM V (ciment composé), combinant laitier et matériaux pouzzolaniques, contient de 20 à 64% de clinker.
Impact carbone du clinker
La fabrication du clinker consiste à cuire un mélange de calcaire et d'argile à environ 1450°C dans un four rotatif. Cette étape génère deux catégories d'émissions de CO2: les émissions de décarbonatation, liées à la libération du CO2 contenu dans le calcaire (CaCO3 → CaO + CO2), de l'ordre de 0,53 t de CO2 par tonne de clinker, et les émissions liées à la combustion du combustible nécessaire pour atteindre la température de cuisson. L'ordre de grandeur généralement retenu dans les bilans sectoriels se situe entre 0,8 et 0,9 t de CO2 par tonne de clinker, selon le mix combustible et l'efficacité thermique du four. Réduire le facteur de clinker dans un ciment diminue donc proportionnellement son empreinte carbone globale, les constituants de substitution présentant un bilan CO2 nettement inférieur à celui du clinker.
Stratégies de réduction
Les leviers principaux de réduction du facteur de clinker sont la substitution par du laitier granulé de haut fourneau, sous-produit sidérurgique, par des cendres volantes, sous-produit de centrales thermiques, par du calcaire broyé, admis jusqu'à 20% dans certains CEM II/C selon NF EN 197-1, ou par des argiles calcinées combinées à du calcaire dans les ciments de type LC3. Le choix du constituant de substitution dépend de la disponibilité régionale de la matière et des exigences de performance mécanique et de durabilité requises par l'ouvrage.
Pertinence pour la déclaration environnementale
Le facteur de clinker figure parmi les données d'entrée des déclarations environnementales de produit (FDES) et conditionne directement l'indicateur de potentiel de réchauffement climatique, exprimé en kg équivalent CO2, du ciment considéré. Pour les maîtres d'ouvrage et bureaux d'études soumis aux exigences de la réglementation environnementale des bâtiments, la comparaison du facteur de clinker entre produits équivalents permet d'orienter le choix vers des ciments à bilan carbone réduit, à classe de résistance mécanique comparable.