Date de publication : 20 FĂ©v 2025
Temps de lecture : 7 min
Le ciment est l’un des constituants essentiels du béton. Son choix influence les résistances mécaniques, la cinétique de prise et de durcissement, la durabilité du béton, mais aussi son empreinte carbone.
Tous les ciments normalisés (NF EN 197-1 et NF EN 197-5) ne présentent cependant ni la même composition ni les mêmes propriétés. Selon la nature et la proportion de leurs constituants, ils répondent à des besoins différents.
🔎 CEM I, CEM II, CEM III, CEM IV, CEM V, CEM VI… Que signifient ces appellations et comment s’y retrouver ?
Pour comprendre les diffĂ©rentes familles de ciments, il faut d’abord s’intĂ©resser au clinker, principal constituant du ciment Portland.
Produit par la cuisson à haute température d’un mélange principalement composé de calcaire et d’argile, le clinker apporte au ciment une grande partie de ses propriétés hydrauliques.
Sa fabrication concentre Ă©galement l’essentiel des Ă©missions de COâ‚‚ liĂ©es Ă la production du ciment, en raison Ă la fois de la dĂ©carbonatation du calcaire et de l’Ă©nergie nĂ©cessaire Ă la cuisson.
👉 RĂ©duire la proportion de clinker en utilisant d’autres constituants est donc l’un des principaux leviers de dĂ©carbonation des ciments.
Mais attention : moins de clinker ne signifie pas automatiquement « meilleur ciment ». Le choix doit rester adaptĂ© aux performances recherchĂ©es, Ă l’ouvrage et Ă son environnement.
Le CEM I contient 95 Ă 100 % de clinker.
Sa forte teneur en clinker lui confère généralement une réactivité élevée et un développement rapide des résistances mécaniques.
Il peut notamment répondre à des applications nécessitant des performances élevées à jeune âge ou des cadences de production importantes.
En contrepartie, sa forte teneur en clinker lui confère gĂ©nĂ©ralement une empreinte carbone plus Ă©levĂ©e que celle des ciments contenant davantage d’autres constituants.
Les CEM II associent le clinker à un ou plusieurs autres constituants : calcaire, laitier de haut-fourneau, cendres volantes, pouzzolanes, schistes calcinés…
La teneur en clinker dépend de la catégorie :
Très largement utilisĂ©s, ils offrent un compromis entre performances techniques, facilitĂ© d’utilisation et rĂ©duction de la teneur en clinker.
👉 Ils peuvent être employés dans de nombreuses applications courantes du bâtiment et des infrastructures.
Les CEM III se caractérisent par une proportion importante de laitier granulé de haut-fourneau et une teneur en clinker qui peut être fortement réduite :
Ils présentent généralement une empreinte carbone réduite et sont particulièrement intéressants pour certaines exigences de durabilité.
Leur comportement peut notamment être adapté aux ouvrages massifs ou exposés à certains environnements agressifs.
Le développement des résistances à jeune âge peut toutefois être plus lent selon la composition du ciment et les conditions de mise en œuvre.
Les CEM IV associent le clinker à des matériaux pouzzolaniques. Leur teneur en clinker varie selon leur catégorie :
Ces constituants rĂ©agissent progressivement avec les produits issus de l’hydratation du ciment et participent au dĂ©veloppement des performances du matĂ©riau.
Ils permettent ainsi de réduire la teneur en clinker tout en pouvant apporter des propriétés intéressantes en matière de durabilité.
Leur utilisation doit ĂŞtre adaptĂ©e aux performances recherchĂ©es et aux conditions d’exposition de l’ouvrage.
Les CEM V combinent le clinker avec du laitier et des matériaux pouzzolaniques ou des cendres volantes.
Leur teneur en clinker est comprise entre :
Cette combinaison permet de rĂ©duire sensiblement la proportion de clinker et donc, gĂ©nĂ©ralement, l’empreinte carbone du ciment.
Ils peuvent présenter des performances particulièrement intéressantes à long terme, avec une montée en résistance parfois plus progressive.
La décarbonation du secteur cimentier conduit à développer et normaliser des ciments incorporant davantage de constituants en substitution du clinker.
La norme NF EN 197-5 introduit notamment deux nouvelles catégories :
Ces ciments élargissent les possibilités de combinaison des constituants et permettent de réduire davantage la part de clinker tout en maintenant les performances nécessaires aux applications visées.
👉 Cette Ă©volution accompagne le dĂ©veloppement ou l’utilisation croissante de nouveaux constituants et combinaisons, notamment autour du calcaire et des argiles calcinĂ©es.
Elle permet d’aller plus loin dans la réduction du clinker tout en maintenant les performances nécessaires aux applications visées.
👉 L’enjeu est dĂ©sormais de disposer d’une palette de solutions cimentaires permettant d’adapter la formulation du bĂ©ton aux performances rĂ©ellement nĂ©cessaires Ă chaque ouvrage.
Il n’existe pas un ciment idĂ©al pour toutes les applications.
Le choix doit prendre en compte plusieurs paramètres : rĂ©sistances mĂ©caniques attendues Ă court et long terme, classes d’exposition, durabilitĂ© recherchĂ©e, conditions climatiques lors du bĂ©tonnage, cadence de construction, contraintes de mise en Ĺ“uvre et objectifs environnementaux.
La rĂ©duction de l’empreinte carbone constitue aujourd’hui un critère majeur, mais elle doit ĂŞtre considĂ©rĂ©e conjointement avec les exigences techniques de l’ouvrage.
👉 Le bon ciment est donc celui qui permet d’atteindre les performances nĂ©cessaires avec une composition adaptĂ©e Ă l’usage et une empreinte environnementale optimisĂ©e.
Les différentes familles de ciments se distinguent notamment par la proportion de clinker et la nature des autres constituants entrant dans leur composition.
🌱 RĂ©duire la teneur en clinker constitue un levier essentiel pour diminuer l’empreinte carbone du ciment.
⚙️ Cette évolution ne doit cependant pas se faire indépendamment des exigences de résistance, de durabilité et de mise en œuvre.
🔎 Choisir un ciment, ce n’est donc pas rechercher systĂ©matiquement celui qui contient le moins de clinker : c’est choisir la solution la mieux adaptĂ©e aux performances et Ă l’usage de l’ouvrage, tout en optimisant son impact environnemental.
