Les ciments bas carbone représentent la nouvelle génération de liants pour le béton, alliant performance mécanique, durabilité et réduction de l’empreinte carbone. Cette page détaille les plages de clinker, les types de ciments, les ajouts minéraux autorisés, ainsi que leurs impacts sur la résistance, la durabilité et l’environnement.
| Types de ciments | Plage de clinker | Ajouts principaux | Gain CO₂ estimé | Usages courants |
|---|---|---|---|---|
| CEM I | 95–100 % | Aucun | Référence | Bétons structurels à forte performance initiale |
| CEM II/C-M | 50–65 % | Laitier, pouzzolanes, calcaire | 20–35 % | Bâtiments, BPE, ouvrages courants |
| CEM VI | 35–50 % | Laitier + cendres volantes / pouzzolanes / calcaire | 40–55 % | Gros œuvre, génie civil léger |
| LC3 | 45–55 % | Argile calcinée + calcaire | 35–45 % | Bétons courants, projets bas carbone |
Un ciment bas carbone est un liant dont la proportion de clinker est nettement réduite au profit d’ajouts minéraux actifs ou inertes permettant de maintenir des performances mécaniques équivalentes.
La production du clinker représente l’essentiel des émissions du ciment. Réduire sa teneur permet d’abaisser significativement l’empreinte carbone du béton tout en conservant les résistances et la durabilité exigées dans le bâtiment et le génie civil.
CEM II/C-M : 50–65 % de clinker
Les CEM II/C-M combinent clinker réduit et ajouts minéraux variés selon le type (S, L-L, P, V). Ces ciments offrent un excellent compromis entre réduction carbone et performances mécaniques pour les applications courantes.
CEM VI : 35–50 % de clinker
Les CEM VI sont conçus pour des substitutions élevées. Ils combinent laitier et pouzzolanes ou calcaire afin de maximiser la réduction d’empreinte carbone tout en assurant une résistance durable.
LC3 : 45–55 % de clinker + argile calcinée + calcaire
Cette formulation optimise la synergie clinker–argile calcinée–calcaire pour offrir des performances mécaniques comparables aux ciments Portland traditionnels tout en réduisant fortement le CO₂.
Exemple : CEM II/C-M (S-LL) 42,5 signifie :
Le laitier est un sous-produit de la sidérurgie. Moulé finement, il développe une activité hydraulique retardée. Il augmente la durabilité, réduit la chaleur d’hydratation et assure une montée en résistance régulière, particulièrement efficace en milieu sulfatique ou marin.
Les cendres volantes sont des particules fines à forte réactivité pouzzolanique. Elles améliorent la compacité, réduisent la perméabilité et augmentent la résistance à long terme, tout en limitant la chaleur dégagée dans les massifs de béton.
Ces matériaux réagissent avec la chaux libérée lors de l’hydratation. Ils augmentent la résistance mécanique, améliorent la durabilité et permettent un béton plus dense et résistant, particulièrement utile pour les structures exposées à des agressions chimiques.
Le calcaire sert de filler pour améliorer l’ouvrabilité et la cohésion du béton frais. Il est limité à des seuils normatifs pour préserver la résistance initiale, mais il permet de réduire la proportion de clinker tout en facilitant la mise en œuvre.
Très réactive, la fumée de silice augmente la densité et la résistance du béton, surtout pour des applications exigeantes. Son dosage reste faible en raison du coût et de la très forte réactivité.
Les fillers issus de matières recyclées ou de coproduits cimentaires permettent d’améliorer la circularité, de réduire la teneur en clinker et de maintenir des propriétés mécaniques optimales pour les bétons courants.
| Type de ciment | Clinker (%) | Ajouts | Gain CO₂ | Usage |
|---|---|---|---|---|
| CEM II/C-M | 50–65 % | Laitier, calcaire, pouzzolanes | 20–35 % | Bâtiment, BPE, ouvrages courants |
| CEM VI | 35–50 % | Laitier + pouzzolanes / calcaire | 40–55 % | Gros œuvre, génie civil léger |
| LC3 | ~50 % | Argile calcinée + calcaire | 35–45 % | Béton courant, applications bas carbone exigeantes |
La montée en résistance initiale est plus lente que pour les ciments Portland classiques, mais les gains à 28 jours et à long terme sont remarquables grâce à l’activité pouzzolanique des ajouts.
Les ciments riches en laitier et cendres volantes offrent une résistance exceptionnelle aux sulfates et chlorures. Les pouzzolanes améliorent la tenue en milieu marin, tandis que la carbonatation peut être compensée par une couverture adaptée des armatures.
La faible teneur en clinker limite la chaleur dégagée, réduisant les fissurations thermiques dans les massifs. Une cure adaptée reste indispensable pour un béton durable et performant.
La substitution du clinker réduit l’empreinte carbone de 25 à 55 % selon les formulations. Les analyses de cycle de vie (ACV) confirment que ce levier est le plus efficace pour diminuer les émissions sans compromettre les performances.
Béton prêt à l’emploi, fondations, ouvrages massifs, bâtiments classiques, génie civil léger. Idéal pour les projets bas carbone et les constructions durables.
Moins adapté pour des bétons nécessitant des résistances très rapides ou des préfabriqués exigeants, ou pour des conditions climatiques très froides.
Ajuster le rapport eau/liant, utiliser des adjuvants plastifiants et prolonger la cure. Des essais préalables sont conseillés pour optimiser formulation et performance.
Le LC3 combine clinker, argile calcinée et calcaire. Cette formulation offre une excellente réactivité, une montée en résistance régulière et une empreinte carbone significativement réduite. Il assure une durabilité élevée et une compacité améliorée, tout en étant progressivement disponible sur le marché européen.
CEM II/C-M : 50–65 % de clinker. CEM VI : 35–50 %. Le CEM VI offre un gain carbone plus élevé tout en conservant des performances durables.
La proportion de clinker dans le liant est limitée à ce pourcentage, le reste étant constitué d’ajouts minéraux actifs ou inertes.
Oui, sous réserve de vérification des résistances et performances en durabilité, et selon les conditions d’exposition.
Principalement via la substitution du clinker par des ajouts. Les ACV ou FDES fournissent les chiffres précis de réduction.
Oui, certains producteurs européens le commercialisent pour des projets bas carbone et durables.
Les ciments doivent répondre aux exigences de la norme NF EN 197-5 et aux essais mécaniques, chimiques et physiques associés.
Cette page fournit une vue exhaustive des compositions des ciments bas carbone, de leurs performances et de leurs usages. Pour approfondir, consultez nos ressources sur la norme NF EN 197-5, l’empreinte carbone du ciment et les comparatifs de formulations.
