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Impact environnemental de la production de ciment

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Dans cours

MSE-171: Matériaux

Une introduction à la science des matériaux appliquée aux matériaux de construction courants, en particulier le béton et les métaux. Description de leur fabrication, leurs comportements mécanique et thermique et leur utilisation en construction. ...

Description

Cette séance de cours traite de l'impact environnemental de la production de ciment, en se concentrant sur les émissions de CO2, l'utilisation de carburants alternatifs, l'éco-ciment et les types de ciment produits par des entreprises comme Holcim. Il couvre des sujets tels que la décomposition du CaCO3, l'optimisation des processus de production, l'évolution des carburants alternatifs et les composants minéraux utilisés dans l'éco-ciment.

Enseignant·e·s (6)

Jean-Marie Drezet

1992-1996: travail de thèse au Laboratoire de Métallurgie Physique sous la direction du Prof. Michel Rappaz, http://library.epfl.ch/theses/?display=detail&nr=1509 1997-2000: projet EMPACT (European Modelling Programme for Aluminium Casting Technologies) 2001-2004: projet VIRCAST (European Virtual Casting) 2005-2006: projet Etude du sciage des barres à laminer (Alcan Fonds) 2005-2006: projet WelAIR (Welding of Airframes, EADS) 2005-2008: soudage faisceau d'électrons des Cu-Cr-Zr (CEA, France) 2006-2008: soudage laser des Al-Li (EADS, France) 2008-2011: co-direction avec le Prof. A. Nussbaumer de la thèse de C. Acevedo sur l'influence des contraintes residuelles sur le desgin en fatigue des joints tubulaires soudés, http://library.epfl.ch/theses/?nr=5056 2007-2011: co-direction avec le Prof. J.-F. Molinari de la thèse de K. Shahim sur la dilatation ventriculaire dans l'hydrocéphalie à pression normale (S. Momjian, HU-Genève et R. Sinkus, ESPCI-Paris), http://library.epfl.ch/theses/?nr=5191 2008-2012: co-direction avec le Prof. M. Rappaz de la thèse de M. Sistaninia sur la simulation de la fissuration par modèles granulaires (Projet CCMX-MERU) 2010-2014: direction avec le Prof. M. Rappaz de la thèse de N. Chobaut sur la simulation des contraintes lors de la trempe de pièces épaisses en alliage d'aluminium à durcissement structural (Projet CCMX-MERU) 2011-2015: direction avec le Prof. H. Van Swygenhoven-Moens de la thèse de P. Schloth sur l'étude de la précipitation lors de la trempe de pièces épaisses en alliage d'aluminium à durcissement structural (Projet CCMX-MERU)

Cyril Henri Dénéréaz

Karen Scrivener

De nationalité anglaise, Karen Scrivener est née en 1958. Au cours de sa carrière, ses travaux et sa recherche traitaient des domaines suivants: Identification du développement microstucturale pendant l'hydratation du ciment. Elaboration d'une approche multitechnique pour étudier la microstucture des ciments et bétons, avec accent sur la quantification par analyse des images d'électrons retrodiffusés. Caractérisation de l'auréole de transition de la pâte de ciment autour des granulats. Compréhension des processus de dégardation des bétons, en particulier le gonflement lié à la formation de l'éttringite retardée dans les bétons étuvés.

Lionel Sofia

Source officielle

Concepts associés (18)

Clinker

Le clinker est un constituant du ciment, qui résulte de la cuisson à très haute température d'un mélange composé d'environ 80 % de calcaire (CaCO3 qui apporte l'oxyde de calcium, CaO) et de 20 % d'aluminosilicates (essentiellement des argiles : phyllosilicates) qui apportent les oxydes de silicium (SiO2), d'aluminium () et de fer (FeO et ). La « farine » ou le « cru » est formé du mélange de poudre de calcaire et d'argile. La cuisson, ou clinkérisation, se fait à une température d'environ , ce qui explique la forte consommation énergétique de ce processus.

Ciment Portland

thumb|right|280px|Sacs de ciment Portland. Les ciments Portland sont des liants hydrauliques composés principalement de silicates de calcium hydrauliques qui font prise et durcissent en vertu d'une réaction chimique à l'eau appelée hydratation. Lorsqu'on ajoute la pâte (ciment, air et eau) aux granulats (sable et gravier, pierre concassée ou autre matériau granulaire), elle agit comme une colle et lie ensemble les granulats pour former une masse semblable à de la pierre, le béton, le matériau artificiel le plus polyvalent et le plus répandu qui existe.

Ciment

vignette|Du ciment, fourni en sac, prêt à être mélangé avec de l’eau et des granulats. Le ciment est un liant hydraulique (qui durcit sous l'action de l'eau), utilisé dans la préparation du béton, et aujourd'hui le plus souvent employé dans la confection des dallages, des parpaings, des enduits et des mortiers. Le principe est de chauffer à très haute température du calcaire et de l'argile pour former des nodules de silicates de calcium, le clinker. Ceux-ci sont ensuite broyés finement.

Alternative fuel

Alternative fuels, also known as non-conventional and advanced fuels, are fuels derived from sources other than petroleum. Alternative fuels include gaseous fossil fuels like propane, natural gas, methane, and ammonia; biofuels like biodiesel, bioalcohol, and refuse-derived fuel; and other renewable fuels like hydrogen and electricity. These fuels serve are intended to substitute for more carbon intensive energy sources like gasoline and diesel in transportation and can help to contribute to decarbonization and reductions in pollution.

Alternative fuel vehicle

An alternative fuel vehicle is a motor vehicle that runs on alternative fuel rather than traditional petroleum fuels (petrol or petrodiesel). The term also refers to any technology (e.g. electric cars, hybrid electric vehicles, solar-powered vehicles) powering an engine that does not solely involve petroleum. Because of a combination of factors, such as environmental concerns, high oil-prices and the potential for peak oil, development of cleaner alternative fuels and advanced power systems for vehicles has become a high priority for many governments and vehicle manufacturers around the world.

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