Etude expérimentale et statistique de la qualité des ciments CPJ35, CPJ45, CPJ55 et CPA - Modélisation et optimisation d'ajout minéral et de trois agents de moture

Abstract

Le travail de cette thèse a pour objectifs de produire des ciments de qualité, respectueux pour l’environnement et à moindre coût. Pour cela, nous avons pu:

Prévoir la qualité de quatre types de ciments : CPA, CPJ55, CPJ45 et CPJ35 à différents âges 2, 7 et 28 jours, par modélisation statistique en s’appuyant sur la régression multilinéaire, en fonction des compositions chimiques des différents matériaux (clinker, cendres volantes, calcaire et gypse), de la composition minéralogique du clinker et la composition des ciments sans faire appel aux expériences. Les résultats obtenus ont été testés à l’échelle industrielle dans la cimenterie ASMENT Temara. Les modèles établis ont prouvé leur validité expérimentale à l’échelle du laboratoire et industrielle. – Optimiser la quantité des cendres volantes et celle des trois agents de mouture (GRACE, MAPEI et CHRYSO) ajoutés aux cours du broyage du ciment CPJ35, vu sa grande consommation et sa demande sur le marché.Ensuite, nous avons validé leurs effets sur les résistances à la compression à 7, 28 et 90 jours en faisant recours à la modélisation statistique par les plans de surface de réponses. Les meilleurs résultats ont été enregistrés par l’ajout d’un agent de mouture dont les valeurs optimales sont de 350,6 g/t, 351,4 g /t et 450,3 g/t respectivement pour CHRYSO, MAPEI et GRACE. – Déterminer l’agent de mouture le plus efficace et le plus adéquat pour améliorer les caractéristiques physico-mécaniques du ciment CPJ35, respectueux pour l’environnement et réduisant le coût de la production. Pour ce faire, unecaractérisation physico-mécanique des ciments ainsi élaborés a été réalisée: les résistances mécaniques (à la compression et à la flexion), le temps de prise, la demande en eau, la microstructure et la composition minéralogique du ciment. Les paramètres environnementaux sont le taux du clinker, la durée de broyage et le taux d’émission du gaz carbonique au cours du broyage du ciment. L’étude du coûtde revient du ciment a été basée sur la production d’une année du ciment CPJ35au sein de la cimenterie ASMENT Temara et sur le coût des matériaux constituant la composition optimale de ce type de ciment.

L’agent de mouture CHRYSO a permis de réduire le taux de clinker dans le ciment CPJ35 de 3,5 %, la durée de broyage de 45,5 %, le taux d’émission de gaz carbonique de 28,7 t. De telles réductions ont attribué à un gain de 3,86 millions de dirhams ainsi une amélioration de la résistance à la compression de 16,5 % à 7 jours, de 12,7 % à 28 jours et de 13,3 % à 90 jours.